La Luna è il corpo celeste più vicino alla terra, ed è un avamposto unico per gli esseri umani per migliorare la tecnologia spaziale. Sebbene sembri desolato, contiene molta energia che la Terra non ha. Forse gli esseri umani possono migliorare la tecnologia aerospaziale sulla luna a un livello superiore di quello terrestre. L’analisi di Giancarlo Elia Valori
L’estrazione dei minerali lunari sarà presto in procinto di essere avviata? La National Aeronautics and Space Administration progetta di costruire una base lunare. Cosa li rende così ansiosi verso tale nuovo traguardo?
Rispetto al vasto universo, gli esseri umani sono indubbiamente meno che granelli di sabbia. Pur se l’esplorazione dello spazio è stata effettuata per più di mezzo secolo, i corpi extraterrestri su cui gli umani hanno messo piede sono limitati alla luna che è la più vicina alla terra. Inoltre, solo gli Stati Uniti d’America hanno raggiunto l’allunaggio con equipaggio e c’è ancora molta strada da fare per l’esplorazione umana dello spazio.
Al contempo, nei recenti anni, l’attività di esplorazione spaziale da parte della Repubblica Popolare della Cina si è gradualmente estesa. Il campionamento lunare, la missione spaziale Tianwen-1 sul pianeta rosso, il rover marziano Zhurong e la Tiangong (Palazzo Celeste), una stazione spaziale modulare cinese in fase di costruzione, parte del quarto programma di stazioni permanenti nello spazio della storia (dopo le Saljut, Skylab, la Mir e l’International Space Station) – sono tutti simboli importanti della trasformazione della RP della Cina in una potenza spaziale.
Tuttavia, con il progresso dell’industria spaziale cinese, anche la Nasa, che è dall’altra parte dell’Oceano Pacifico, sente molta pressione: col desiderio d’avviare un piano per tornare sulla luna e mantenere la posizione di leader nella tecnologia spaziale, con il progetto Artemis.
Di fronte alla pressione esercitata dagli allunaggi cinesi e dalla ricerca sulla stazione spaziale, la Nasa ha annunciato che tornerà sulla luna nel 2024. Questa volta col ritorno sulla luna, gli Stati Uniti d’America si sono posti due obiettivi principali: un nuovo allunaggio con equipaggio; ed il ritorno sulla luna per cercare i modi di consentire agli esseri umani di vivere permanentemente sulla superficie del nostro satellite e sfruttarlo scientificamente ed in fase di estrazione mineraria.
Il progetto Artemis, ha come scopo lo stabilimento di una base lunare nel cratere meteoritico che si trova nei pressi del polo sud del satellite, intitolato all’esploratore Ernest Henry Shackleton (1874-1922): questo è il primo compito. Una volta stabilita con successo la base lunare, la Nasa sarà in grado di ottenere qui in anticipo la tecnologia per la futura costruzione della base su Marte.
L’estrazione dei minerali fa parte del programma? La Nasa progetta di costruire una base lunare. Le cime sul bordo del cratere Shackleton sono continuamente esposte alla luce solare, ma l’interno è permanentemente ombreggiato. Gli scienziati lo chiamano anche il cratere della notte eterna. L’ombra permanente all’interno porta ad una bassa temperatura: che ha catturato e congelato i componenti volatili emessi da corpi celesti quando colpivano la luna. Il Lunar Prospector, lanciato il 7 gennaio 1998 dalla Nasa, durante la sua missione di misurazione sulla luna ha trovato nei crateri una quantità di idrogeno gassoso superiore al normale, indicando la presenza di ghiaccio d’acqua. Il Lunar Prospector, fu progettato per una breve orbita polare analizzando il nostro satellite, con una mappatura della superficie e dei possibili depositi di ghiaccio polari, con una misurazione del campo magnetico e di gravità, e con lo studio degli eventi lunari.
Una volta realizzata la tecnologia di estrazione del ghiaccio d’acqua, la costruzione sia della base lunare che della base marziana può essere notevolmente migliorata. E il ghiaccio d’acqua può scomporsi in idrogeno e ossigeno, i componenti principali del carburante per missili. In futuro, la base lunare potrebbe anche fungere da stazione di servizio spaziale.
Al fine di sviluppare la tecnologia di estrazione mineraria lunare, la Nasa ha anche lanciato una competizione chiamata Break the Ice Lunar Challenge. Attualmente, note aziende tecnologiche come Masten Space Systems, Lunar Outpost e Honeybee Robotics hanno aderito alla sfida.
Esse hanno in programma di utilizzare motori a razzo per progettare un veicolo minerario lunare di oltre 800 chilogrammi. Quando il veicolo minerario lunare raggiunga un sito contenente ghiaccio d’acqua, il suo motore racchiuso nella cupola si avvia, lanciando i detriti carichi di ghiaccio d’acqua in un dispositivo a vuoto che separa e immagazzina le particelle di ghiaccio d’acqua.
Secondo il piano, questo veicolo minerario lunare è in grado di operazioni da estrazione da dodici crateri al giorno. Ogni cratere può produrre circa 100 chilogrammi di ghiaccio e ogni anno possono essere recuperati più di 420.000 chilogrammi di ghiaccio d’acqua lunare.
Oltre al ghiaccio d’acqua lunare, il programma Artemis include anche la ricerca sull’estrazione dell’elio 3. L’elio-3 (He-3) è una risorsa molto preziosa nello spazio e la sua presenza sulla Terra è ridotta alquanto. È formato dal decadimento dei trizio (idrogeno-3, è il terzo isotopo dell’elemento idrogeno, dopo il prozio e il deuterio). Nel suolo della superficie della luna, c’è un milione di tonnellate di elio-3.
L’elio-3 può fornire continuamente energia alla base lunare. Se viene utilizzata l’energia di fusione dell’elio-3, solo 200.000 tonnellate di elio-3 possono consentire a una popolazione di quasi un miliardo e mezzo di persone di utilizzare l’elettricità per un anno intero. Inoltre, è molto probabile che questo tipo di minerali spaziali muti il processo energetico dei razzi e causi una trasformazione qualitativa della tecnologia spaziale umana.
La Nasa ha intrapreso rapidamente il progetto di tornare sulla luna, soprattutto perché il suolo del satellite raccolto dalle sonde cinesi sulla luna, contiene questo tipo di energia futura.
Inoltre, la Nasa deve anche completare, per il progetto Artemis, la tecnologia per resistere alle radiazioni spaziali. La superficie della luna, come la superficie di Marte, non è protetta da una fascia di ozono. È proprio per questo che la radiazione spaziale là è molto elevata. Gli studi hanno dimostrato che le radiazioni spaziali possono facilmente penetrare nelle paratie dei veicoli spaziali con equipaggio umano e attraversare i loro corpi. Le radiazioni spaziali possono danneggiare il Dna dei membri dell’equipaggio, causando una serie di conseguenze irreparabili.
Per risolvere la minaccia delle radiazioni spaziali, la Nasa si è rivolta agli istituti di ricerca dell’Università di Washington e dell’Università di Harvard per chiedere collaborazione e partecipazione agli studi. Nella competizione hightech, hanno trovato una piccola molecola molto potente. Essa svolge un ruolo importante nella riparazione del Dna danneggiato dalle radiazioni spaziali e nel ripristino della perdita muscolare e scheletrica in assenza di gravità.
Tale molecola è coinvolta nella sintesi di cofattori nelle cellule umane ed è una sostanza che si trova nel corpo umano e in natura. Le persone possono ripristinare o aumentare il livello dei cofattori cellulari nel corpo integrando la molecola, la quale è in grado di ripristinare i mitocondri in declino a e riparare il Dna danneggiato. Allo stesso modo, gli astronauti possono anche riparare il Dna danneggiato integrando la molecola dopo essere stati esposti alle radiazioni spaziali.
La Nasa ha raccolto un gran numero di dati sull’esposizione alle radiazioni degli astronauti durante le attività spaziali negli ultimi decenni. Sulla base di questi dati, l’Ames Research Center – uno dei dieci maggiori centri della Nasa, situato nella Silicon Valley californiana, presso l’aeroporto Moffett Field – ha sviluppato una tabella di marcia per la resistenza alle radiazioni nel corpo umani. Nella tabella di marcia, la Nasa prevede di utilizzare la moderna tecnologia di editing genetico per modificare il Dna degli astronauti in modo che possano adattarsi all’ambiente spaziale ad alta radiazione.
Comunque, a giudicare dall’attuale livello tecnologico, quando si tornerà sulla luna nel 2024, si stima che la tecnologia di editing genetico non avrà ancora raggiunto il punto in cui possa incidere sul Dna degli astronauti. Ciò su cui la Nasa può fare affidamento è la predetta molecola, che sarà sicura e affidabile solo dopo la commercializzazione. Alcuni anni fa, alcune aziende biologiche si sono concentrate nello studio di molecole contro l’invecchiamento e nel ripristino dei livelli per fronteggiare le patologie mitocondriali.
Gli esperimenti scientifici e la commercializzazione hanno dimostrato la sicurezza della molecola, e la Nasa vuole utilizzare questo materiale per completare i relativi esperimenti sulla base lunare prima che possa essere utilizzato in attività spaziali su larga scala.
La luna è il corpo celeste più vicino alla terra, ed è un avamposto unico per gli esseri umani per migliorare la tecnologia spaziale. Sebbene sembri desolato, contiene molta energia che la terra non ha. Forse gli esseri umani possono migliorare la tecnologia aerospaziale sulla luna a un livello superiore di quello terrestre.
Va comunque detto che se si desidera seriamente svolgere attività minerarie o di altro tipo sulla luna, è fondamentale stipulare trattati vincolanti pertinenti e tutti i Paesi che svolgono attività spaziali devono essere in grado rispettarli. In questo modo si protegge la luna e si evitano gravi conseguenze derivanti da eventuali contrasti in terra per ciò che accadrà “in cielo”.
