Colonizzazione di Marte: differenze tra le versioni

La '''[[colonizzazione dello spazio|colonizzazione]] del [[pianeta]] [[Marte (astronomia)|Marte]]''' è ritenuta un passaggio inevitabile nello sviluppo futuro dell'[[Storia dell'uomo|umanità]]<ref>{{Cita news |lingua=en-GB |nome=Sarah |cognome=Knapton |url=https://www.telegraph.co.uk/science/2017/06/20/human-race-doomed-do-not-colonise-moon-mars-says-stephen-hawking/ |titolo=Human race is doomed if we do not colonise the Moon and Mars, says Stephen Hawking |pubblicazione=The Telegraph |data=2017-06-20 giugno 2017 |accesso=7 dicembre 2018-12-07}}</ref><ref>{{Cita news |nome=Kelsey |cognome=Piper |url=https://www.vox.com/future-perfect/2018/10/22/17991736/jeff-bezos-elon-musk-colonizing-mars-moon-space-blue-origin-spacex |titolo=Jeff Bezos and Elon Musk want to colonize space to save humanity |data=2018-10-22 ottobre 2018 |accesso=7 dicembre 2018-12-07}}</ref>; attorno a Marte si è concentrata l'attenzione delle principali [[Agenzia (diritto pubblico)|agenzie]] spaziali terrestri, nel tentativo di sviluppare un piano organico per l'installazione di possibili [[colonizzazione dello spazio|colonie umane]] sul pianeta. Si tratta del pianeta raggiungibile dalla [[Terra]] con il minor impiego di [[energia]], sebbene con le tecnologie attuali un eventuale viaggio richiederebbe comunque circa sei [[Mese|mesi]].

Il primo progetto non fantascientifico di colonizzazione di Marte fu ideato da [[Wernher von Braun]] e pubblicato nel suo libro [[Das Marsprojekt]] nel 1952<ref>{{Cita web |url=http://www.astronautix.com/v/vonbraunmarpedition-1952.html |titolo=Von Braun Mars Expedition - 1952 |sito=www.astronautix.com |accesso=7 dicembre 2018-12-07}}</ref>. A quei tempi si conosceva ben poco del pianeta e si ipotizzava fosse molto simile alla Terra<ref>{{Cita web |url=https://history.aip.org/climate/Venus.htm |titolo=Venus & Mars |sito=history.aip.org |accesso=7 dicembre 2018-12-07}}</ref>. Von Braun riteneva che era possibile costruire una flotta di 10 navi spaziali, assemblate in orbita, 7 cargo e 3 passeggeri, per mandare nel 1965 un equipaggio di 70 membri in orbita attorno a Marte. Da lì, avrebbero studiato la superficie con dei telescopi per individuare il posto migliore per una base, tendenzialmente nei pressi dell'equatore. Successivamente, una navetta di atterraggio dotata di ali e sci sarebbe atterrata nei pressi del polo nord con un piccolo gruppo di persone, con il compito di viaggiare verso l'equatore con dei mezzi cingolati e costruire una pista di atterraggio vicino al punto individuato per la base.

Nel 1989 il presidente americano [[George H. W. Bush]] annunciò la [[Space Exploration Initiative]], con cui intendeva finanziare una nuova era spaziale, includendo missioni umane su Marte<ref>{{Cita web |url=https://history.nasa.gov/seisummary.htm |titolo=Summary of Space Exploration Initiative |sito=history.nasa.gov |accesso=7 dicembre 2018-12-07}}</ref>. In quello stesso anno fu redatto dalla NASA quello che venne chiamato il ''90-Day Study'', un progetto per un insediamento umano su Marte con costi infrastrutturali di più di 500 miliardi di dollari, che richiedeva la costruzione preliminare di [[stazione spaziale|stazioni spaziali]], una [[base lunare]], assemblaggio di navi interplanetarie nell'orbita terrestre<ref>{{Cita web |url=https://history.nasa.gov/90_day_study.pdf |titolo=Report of the 90-Day Study on Human Exploration of the Moon and Mars |editore=NASA |lingua=en |formato=PDF |accesso=7 dicembre 2018-12-07}}</ref>. Il piano fu respinto dal congresso per via del costo elevato.

L'anno successivo, [[Robert Zubrin]], un ingegnere della NASA, iniziò a lavorare su un'idea nuova per l'abbattimento dei costi: l'utilizzo di risorse [[in situ]]. Nacque così il progetto [[Mars Direct]] che prevedeva un costo decimato rispretto al progetto precedente, tra i 25 e i 50 miliardi di dollari in 10 anni<ref>{{Cita web |url=https://www.wired.com/2013/04/mars-direct-1990/ |titolo=Mars Direct: Humans to Mars in 1999! (1990) |sito=Wired |data=2013-04-15 aprile 2013 |accesso=7 dicembre 2018-12-07}}</ref>. Il progetto ricevette un finanziamento per alcuni esperimenti dimostrativi di produzione di risorse in ambiente marziano simulato, ma fu definitivamente abbandonato nel 1992 dal nuovo amministratore della NASA preferendo missioni più economiche dai risultati più immediati. Successivamente Zubrin lasciò la NASA e fondò [[Mars Society]], una società senza scopo con l'obiettivo di dimostrare la fattibilità di un insediamento permanente su Marte<ref>{{cita web|url=http://www.marssociety.org/|titolo=The Mars Society}}</ref>.

Nel 2012 un'azienda privata ideò un progetto di colonizzazione marziana, [[Mars One]], con l'idea di trovare i finanziamenti necessari tramite l'attenzione mediatica e la vendita di diritti televisivi, trasformando un progetto scientifico in [[industria dello spettacolo]]. Inoltre, per abbattere i costi, fu proposto un viaggio di sola andata per gli astronuati<ref>{{Cita web |url=https://techcentral.co.za/mars-ones-plan-profit-red-planet/79819/ |titolo=Mars One's plan to profit from the Red Planet |sito=TechCentral |data=2018-02-26 febbraio 2018 |lingua=en-US |accesso=7 dicembre 2018-12-07}}</ref>. Secondo i piani della società l'insediamento dovrebbe partire per il 2032.

Nel 2016, [[SpaceX]], un'azienda privata fondata da [[Elon Musk]], esibì i suoi piani di trasporto interplanetario per equipaggio umano finalizzato, tra le altre cose, alla costruzione di una colonia umana permanente su Marte a partire dal 2022<ref>{{Cita pubblicazione |autore=[[Elon Musk]] |titolo=Making Life Multi-Planetary |rivista=New Space |volume=6 |numero=1 |lingua=en |accesso=7 dicembre 2018-12-07 |doi=10.1089/space.2018.29013.emu |url=https://www.liebertpub.com/doi/10.1089/space.2018.29013.emu}}</ref>, portando il primo uomo su marte nel 2024 e di rendere infine permanente una colonia di 80000 persone<ref>{{Cita web |url=https://www.spacex.com/mars |titolo=Mars |sito=SpaceX |data=2016-09-20 settembre 2016 |lingua=en |accesso=9 ottobre 2018-10-09}}</ref>.

* Il [[sol (astronomia)|sol]], ovvero il giorno marziano, è assai vicino al [[giorno siderale|giorno terrestre]], con una durata media di 24 ore, 39 minuti e 35,244 secondi<ref name="nasafact">{{Cita web |url=https://nssdc.gsfc.nasa.gov/planetary/factsheet/marsfact.html |titolo=Mars Fact Sheet |sito=nssdc.gsfc.nasa.gov |lingua=en |accesso=9 ottobre 2018-10-09}}</ref>.

* L'estensione della [[superficie di Marte]] è pari a circa il 28,4% di quella terrestre<ref>{{Cita web |url=https://ssd.jpl.nasa.gov/?horizons |titolo=HORIZONS System |sito=ssd.jpl.nasa.gov |accesso=9 ottobre 2018-10-09}}</ref>; a titolo di paragone, l'estensione delle terre emerse sulla Terra costituisce il 29,2% della superficie complessiva del pianeta.

* Recenti osservazioni condotte da [[Mars Express]], [[Mars Exploration Rover]] e dalla sonda [[Phoenix Mars Lander|Phoenix]] hanno confermato la presenza di [[acqua]] sul pianeta, concentrata maggiormente attorno ai poli<ref>{{Cita web |url=http://www.sciencemag.org/news/2018/07/liquid-water-spied-deep-below-polar-ice-cap-mars |titolo=Liquid water spied deep below polar ice cap on Mars |sito=Science | AAAS |data=2018-07-24 luglio 2018 |lingua=en |accesso=9 ottobre 2018-10-09}}</ref>; inoltre sono disponibili discrete quantità di tutti gli elementi e dei composti chimici fondamentali per la vita umana.

Allo stato attuale, la vita umana non sarebbe possibile, senza adeguate protezioni, per più di un minuto sulla superficie di Marte; si tratta, ad ogni modo, delle condizioni più favorevoli presenti nel [[sistema solare]], ben lontane dal clima torrido di [[Mercurio (astronomia)|Mercurio]] e [[Venere (astronomia)|Venere]], dalle gelide temperature dei corpi gassosi del [[sistema solare esterno]] e dal [[vuoto spinto]] presente sulla [[superficie della Luna]] e degli [[asteroide|asteroidi]]. Inoltre il pianeta possiede risorse tali da poter essere sfruttate con le tecnologie giuste per creare piccoli spazi abitabili<ref>{{Cita web |url=http://www.planetary.org/blogs/guest-blogs/2017/20170921-mars-isru-tech.html |titolo=Is Mars habitable? With the right technologies, yes |sito=www.planetary.org |lingua=en |accesso=9 ottobre 2018-10-09}}</ref>.

Marte non presenta un [[campo geomagnetico]] confrontabile con quello terrestre; unitamente alla presenza di un'[[atmosfera di Marte|atmosfera]] estremamente rarefatta, questo aumenta di diversi fattori la quantità di [[radiazione solare]] in grado di raggiungere il suolo marziano. Lo strumento MARIE, a bordo della [[sonda spaziale|sonda]] [[Stati Uniti d'America|statunitense]] [[Mars Odyssey]], ha permesso di misurare i livelli di radiazione presenti in orbita attorno al pianeta, quantificandoli in circa 2,5 volte quelli registrati a bordo della [[Stazione Spaziale Internazionale]]<ref>{{Cita web |url=https://www.universetoday.com/14979/mars-radiation1/ |titolo=How Bad is the Radiation on Mars? - Universe Today |sito=Universe Today |data=2016-11-19 novembre 2016 |lingua=en-US |accesso=9 ottobre 2018-10-09}}</ref>, pari ad un valore di circa 0,8 [[gray (unità di misura)|Gy]] all'anno. Un'esposizione a tali livelli di radiazione per un periodo di tempo superiore a tre anni supererebbe i limiti di sicurezza per la salute umana attualmente in adozione alla NASA. Ad ogni modo, i livelli di radiazione sulla superficie marziana dovrebbero essere leggermente inferiori rispetto a questo valore, e potrebbero variare significativamente da regione a regione in base all'altitudine e alla presenza di campi magnetici locali.

Nel corso di ogni [[periodo sinodico]] esiste una breve finestra di tempo, corrispondente alla configurazione nota come [[congiunzione superiore]] di Marte rispetto alla Terra, in cui le comunicazioni sono rese impossibili dall'interposizione del [[Sole]] fra i due corpi celesti<ref>{{Cita web |url=https://www.natureworldnews.com/articles/1001/20130325/mars-conjunction-signals-communications-blackout-between-earth-spacecraft-video.htm |titolo=Mars Conjunction Signals Communications Blackout Between Earth and Mars Spacecraft (VIDEO) |sito=Nature World News |data=2013-03-25 marzo 2013 |lingua=en-US |accesso=9 ottobre 2018-10-09}}</ref>.

Il ritardo nelle comunicazioni dovuto alla [[Velocità della luce|velocità dell'onda elettromagnetica nel vuoto]] in una comunicazione unidirezionale va da 4 minuti, nei momenti di massima vicinanza, a 24 minuti, alla congiunzione superiore<ref>{{Cita web |url=http://blogs.esa.int/mex/2012/08/05/time-delay-between-mars-and-earth/ |titolo=Time delay between Mars and Earth | Mars Express |sito=blogs.esa.int |accesso=9 ottobre 2018-10-09}}</ref>.

Si è a lungo ritenuto che le regioni polari di [[Marte (astronomia)|Marte]] (compreso il bacino di [[Hellas]], al polo sud) potessero costituire un luogo privilegiato per un primo insediamento umano su Marte<ref>{{Cita web |url=https://www.space.com/41823-mars-colony-north-pole-igloo-concept.html |titolo=Mars Explorers Could Live in 'Igloo' Near Red Planet's North Pole |sito=Space.com |accesso=9 ottobre 2018-10-09}}</ref>, vista la possibilità di mantenere il contatto diretto con la [[Terra]] per lunghi periodi e data la concentrazione di acqua nelle calotte polari. Osservazioni condotte da [[Mars Odyssey]] e da altre sonde spaziali sul finire del [[XX secolo]] hanno portato ad identificare la presenza di acqua anche a latitudini più basse; è così venuto meno il motivo principale per orientare un primo atterraggio umano verso i poli.

Humans on Mars |sito=Nasa.gov |accesso=9 ottobre 2018-10-09}}</ref>.

Indipendentemente dalla zona dove potrebbe essere locata la prima base marziana, i [[tunnel di lava]] offrono una protezione parziale naturale dalle radiazioni cosmiche e solari e dalla caduta di meteoriti<ref>{{Cita web |url=https://phys.org/news/2017-09-lava-tubes-hidden-sites-future.html |titolo=Lava tubes as hidden sites for future human habitats on the Moon and Mars |accesso=9 ottobre 2018-10-09}}</ref>.

Visto il tempo di viaggio necessario dalla Terra, un insediamento coloniale dovrebbe essere quasi autosufficiente per un periodo prolungato, soprattutto per le esigenze primarie come aria, acqua, energia e cibo; la colonia a lungo termine dovrebbe essere in grado di replicare le attività industriali sulla Terra<ref>{{Cita web |url=https://aeon.co/essays/elon-musk-puts-his-case-for-a-multi-planet-civilisation |titolo=Elon Musk puts his case for a multi-planet civilisation – Ross Andersen | Aeon Essays |sito=Aeon |lingua=en |accesso=2018-10-12 ottobre 2018}}</ref>.

L'atmosfera terrestre è composta principalmente di azoto solo per il 21% di ossigeno. Per creare un ambiente con aria respirabile per i coloni è possibile estrarre l'ossigeno dall'atmosfera marziana e il processo è già stato testato con successo dalla NASA in un ambiente marziano simulato e verrà testato sulla superficie di Marte con l'esperimento [[MOXIE]] della missione [[Mars 2020]]<ref>{{Cita web |url=https://mars.nasa.gov/mars2020/mission/instruments/moxie/ |titolo=Mars Oxygen In-Situ Resource Utilization Experiment (MOXIE) - Mars 2020 Rover |sito=mars.nasa.gov |accesso=2018-10-17 ottobre 2018}}</ref>. L'aria non può contenere troppo ossigeno, perché comprometterebbe la salute umana a causa della [[tossicità dell'ossigeno]] e va diluita con altri gas, come ad esempio [[Argon]] o [[Azoto]] presenti entrambi per circa l'1,9% nell'atmosfera marziana.

L'utilizzo di acqua [[in situ]] è fondamentale per lo sviluppo di una colonia, essendo un composto base per diverse attività primarie sia dirette, come l'[[equilibrio idro-salino]], sia indirette, come la produzione di cibo e carburante. L'acqua si trova sotto forma di ghiaccio poco sotto la superficie e può essere estratta perforando la superficie di pochi metri<ref>{{Cita web |url=https://sciencetrends.com/nasas-discovery-water-mars-means-colonization/ |titolo=What NASA's Discovery Of Water On Mars Means For Colonization |sito=Science Trends |data=2018-01-15 gennaio 2018 |lingua=en-US |accesso=2018-10-17 ottobre 2018}}</ref>, ma è in forma non pura, contenendo, tra le altre cose, [[Perclorato|perclorati]] nocivi<ref>{{Cita web |url=http://marsforthemany.com/project/living-on-mars/making-clean-water-on-mars/ |titolo=LIVING ON MARS - MAKING CLEAN WATER ON MARS |accesso=23 novembre 2018}}</ref> e deve essere purificata.

La produzione di cibo per una dieta esclusivamente vegetariana è possibile in situ seppur con qualche difficoltà. Il suolo marziano possiede tutti i nutrienti di cui hanno bisogno le piante per crescere<ref>{{Cita web |url=https://www.nasa.gov/feature/can-plants-grow-with-mars-soil |titolo=Can Plants Grow with Mars Soil? |sito=NASA |data=5 ottobre 2015-10-05 |lingua=en |accesso=2018-10-17 ottobre 2018}}</ref>, ma non nelle giuste dosi e sarà necessario un processo di [[fertilizzazione]].

La produzione di energia non può contare solamente sull'apporto dei pannelli solari, ma deve essere supportata da un reattore nucleare in grado di produrre energia durante la notte e soprattutto durante le lunghe tempeste di sabbia che avvolgono il pianeta e oscurano il sole per diversi mesi. L'infrastruttura per la produzione di energia nucleare può essere realizzata in modo molto contenuto rispetto alle centrali nucleari terrestri per essere trasportata dalla Terra: la Nasa ha sviluppato nel 2015 il prototipo [[Kilopower]] per questo scopo, che in meno di 250 chili di macchinario e carburante (uranio U235) riesce a produrre 10KW per 10 anni<ref>{{Cita web |url=https://www.slashgear.com/nasas-krusty-reactor-could-enable-long-term-missions-to-the-moon-and-mars-03529480/ |titolo=NASA’s KRUSTY reactor could enable long-term missions to the Moon and Mars |sito=SlashGear |data=3 maggio 2018-05-03 |lingua=en-US |accesso=2018-10-12 ottobre 2018}}</ref>.

A causa della mancanza di un campo magnetico forte come quello della Terra e di un atmosfera spessa, l'uomo sulla superficie di Marte deve proteggersi sia dai [[raggi cosmici]] che dal [[vento solare]]<ref>{{Cita web |url=https://phys.org/news/2016-11-bad-mars.html |titolo=How bad is the radiation on Mars? |sito=phys.org |lingua=en-us |accesso=2018-12-05T08:55:19Z}}</ref>. Uno spesso strato di roccia o polvere marziana può costituire un sufficiente scudo alle radiazioni; la polvere potrebbe essere impastata con acqua e cotta per costruire mattoni come per i primi insediamenti terrestri e muri e soffitti di uno spessore di due metri, possibile data la bassa gravità marziana, coprirebbe una buona dose di radiazioni per permettere un insediamento umano stabile<ref>{{Cita|Zubrin|pp. 174-175}}</ref>. Non è del tutto noto come possa reagire il corpo umano all'esposizione di radiazioni, l'[[ormesi]] potrebbe limitare gli effetti negativi<ref>{{Cita|Zubrin|p. 114}}</ref>.

* {{Cita libro |cognome=Zubrin |nome=Robert |titolo=The case for Mars : the plan to settle the red planet and why we must |url=https://www.worldcat.org/oclc/34906203 |accesso=5 dicembre 2018-12-05 |data=1996 |editore=Free Press |OCLC=34906203 |ISBN=06848275730-684-82757-3 |cid=Zubrin}}