Riso spaziale e auto lunari renderanno possibile la vita sulla Luna?

Perché il ritorno sulla Luna presenta gravi ostacoli

È trascorso più di mezzo secolo dall'ultimo passo dell'umanità sulla Luna, avvenuto nel 1972.

Paradossalmente, sembriamo meno in grado di tornare indietro e allo stesso tempo pronti a fare molto di più sul satellite naturale della Terra nel prossimo futuro.

Il motivo principale per cui non possiamo tornare indietro è che non siamo ancora in grado di lanciare attivamente gli astronauti verso la Luna, dato che la missione Artemis ha subito diversi insuccessi.

Il primo inconveniente è una proposta di taglio del 25% al budget della NASA.

La seconda battuta d’arresto è la critica giustificata al programma SLS, i cui ritardi e costi incontrollati hanno avuto un impatto grave il programma delle missioni Artemis (segui il link per un rapporto completo che spiega i dettagli del programma Artemis).

Il terzo ostacolo è la possibile cancellazione di quella che in precedenza era una parte fondamentale del programma Artemis: il Portale Lunare (segui il link per una spiegazione dettagliata degli obiettivi e dei molteplici componenti di Lunar Gateway). Sebbene resistenza del Senato degli Stati Uniti a questi tagli al bilancio potrebbe ancora salvare il Portale Lunare.

Tuttavia, non tutto è perduto per i piani degli Stati Uniti di tornare sulla Luna. Il lanciatore SLS sarà probabilmente sostituito dallo Starship di SpaceX in futuro. E la NASA sta portando avanti altri aspetti dei suoi piani di esplorazione lunare, in particolare la selezione degli strumenti per la missione. Veicolo terrestre lunare Artemis. Nuovo piante di riso nano geneticamente modificate potrebbe anche essere fondamentale per produrre cibo in loco per le basi nello spazio profondo e per le future colonie umane fuori dal pianeta.

Strumenti lunari

La NASA ha selezionato tre strumenti da inviare sulla Luna: due di essi saranno integrati in un LTV (Lunar Terrain Vehicle) e uno sarà impiegato in una futura missione orbitale.

Saranno fondamentali in questi primi sforzi per determinare le risorse lunari e la loro utilità per i futuri insediamenti umani.

Combinando il meglio dell'esplorazione umana e robotica, gli strumenti scientifici selezionati per l'LTV faranno scoperte che ci informeranno sul vicino più prossimo della Terra e che saranno utili anche per la salute e la sicurezza dei nostri astronauti e dei veicoli spaziali sulla Luna".

Nicki Fox - Direzione delle missioni scientifiche della NASA.

Strumenti LTV

Il primo strumento ad essere incorporato nel LTV è lo spettrometro di riflettanza ed emissione infrarossa Artemis, o AIRES. Verrà utilizzato per identificare, quantificare e mappare i minerali e i volatili lunari. I volatili sono materiali che evaporano facilmente, come acqua, ammoniaca o anidride carbonica, difficili da quantificare e molto importanti per ridurre la domanda di importazioni dalla Terra.

Il secondo strumento sarà lo spettrometro attivo-passivo a microonde lunare (L-MAPS). Questo strumento misurerà ciò che si trova sotto la superficie lunare, con particolare attenzione alla ricerca di acqua, combinando uno spettrometro e un radar georadar.

Misurerà temperatura, densità e strutture del sottosuolo fino a oltre 131 metri di profondità. L'acqua è importante non solo per il sostentamento degli astronauti, ma ha anche molti altri usi in una base permanente fuori dal pianeta:

• Facile schermatura dalle radiazioni: con pochi metri di ghiaccio o acqua liquida è possibile proteggere qualsiasi habitat.
• Produzione di carburante per razzi da idrogeno + ossigeno, o metanolo se si trova una buona fonte di carbonio, per viaggi di ritorno e potenziali industrie orbitali.
• Mantenere le colture con metodi di coltivazione aeroponica o idroponica, comprese le varietà di riso discusse di seguito.

Insieme, AIRES e L-MAPS dovrebbero fornire una visione molto più chiara della capacità della superficie lunare di sostenere la vita. Aiuteranno inoltre gli scienziati a comprendere meglio la storia della Luna e ad estrapolare i risultati ottenuti ad altre regioni del satellite terrestre ancora non mappate.

È stato selezionato anche un terzo strumento, l'Ultra-Compact Imaging Spectrometer for the Moon (UCIS-Moon). Questo strumento rimarrà in orbita lunare e contribuirà a delineare la mappa delle risorse lunari.

In questo modo, dovrebbe indicare ai team di esplorazione le aree più promettenti da verificare con LTV.

"Con questi strumenti a bordo dell'LTV e in orbita, saremo in grado di caratterizzare la superficie non solo in cui gli astronauti effettuano le loro esplorazioni, ma anche la regione del polo sud della Luna, offrendo entusiasmanti opportunità di scoperta ed esplorazione scientifica per gli anni a venire."

Joel Kearns - Damministratore associato aggiunto per l'esplorazione, direzione delle missioni scientifiche presso la NASA.

Nel frattempo, è in corso il processo di decisione su un progetto LTV, in collaborazione con Macchine intuitive, avamposto lunare e astrolab Venturi.

Coltivare raccolti sulla Luna

Aumentare la produzione di colture spaziali

Se una popolazione significativa di astronauti dovesse rimanere per missioni di lunga durata lontano dall'orbita terrestre bassa (LEO), sarà necessaria la produzione alimentare locale, almeno per la maggior parte dei carboidrati e delle proteine necessari al sostentamento della vita umana (vitamine o minerali più piccoli e rari possono probabilmente essere ottenuti da integratori spediti).

Quindi, sebbene finora l'esperimento di coltivazione di lattuga e altre verdure a foglia verde sulla ISS si sia rivelato promettente, non è così che si presenterebbe un piano di coltivazione su larga scala sulla Luna o su Marte.

"Vivere nello spazio significa innanzitutto riciclare le risorse e vivere in modo sostenibile. Stiamo cercando di risolvere gli stessi problemi che affrontiamo qui sulla Terra."

Marta Del Bianco - Pbiologo dell'Agenzia Spaziale Italiana

Quindi le patate di Matt Damon nel film di fantascienza The Martian sono molto più vicine alla possibile realtà.

Fonte: Contadino moderno

Fare il riso spaziale

Più piccolo è meglio

Tra le colture di base, nessuna è produttiva quanto il riso, con la più alta produttività per metro quadrato e la possibilità di ottenere 2-3 raccolti all'anno nelle giuste condizioni.

Un problema, tuttavia, è che le varietà di riso terrestri sono state sviluppate per la coltivazione in risaie all'aperto, non stipate in corridoi stretti o in stazioni spaziali o potenziali basi lunari. La maggior parte sono troppo grandi per essere utilizzate in questo ambiente artificiale.

“Le varietà nane spesso derivano dalla manipolazione di un ormone vegetale chiamato gibberellina, che può ridurre l'altezza della pianta, ma crea anche problemi alla germinazione dei semi.

Non sono una coltura ideale, perché nello spazio non è necessario essere piccoli, bisogna anche essere produttivi".

Marta Del Bianco - Pbiologo dell'Agenzia Spaziale Italiana

Il progetto Moon-Rice

Risolvere questo problema è l'obiettivo del progetto Moon-Rice, che coinvolge 3 diverse università italiane.

“L'Università di Milano ha una solida esperienza nella genetica del riso, l'Università di Roma 'Sapienza' è specializzata nella manipolazione della fisiologia delle colture e l'Università di Napoli 'Federico II' ha una straordinaria tradizione nella produzione di colture spaziali.”

Marta Del Bianco - Pbiologo dell'Agenzia Spaziale Italiana

I ricercatori stanno iniziando con varietà di riso mutanti che raggiungono un'altezza di appena 10 centimetri (4 pollici). Stanno poi cercando di trovare modi per migliorare la produttività di queste varietà di riso.

Un altro fattore da considerare è la difficoltà di produrre proteine animali nello spazio. L'ideale sarebbe invece un chicco di riso più ricco di proteine, con modificazioni genetiche volte ad aumentare il rapporto proteine-amido, attualmente in fase di studio. Nuove tecnologie come CRISPR rendono queste piante OGM molto più facili ed economiche da progettare, e il risultato molto più preciso ed efficiente.

Fonte: Phys.org

Avvicinarsi a condizioni simili a quelle spaziali

Come misura di risparmio sui costi, la microgravità viene simulata solo ruotando continuamente la pianta di riso, in modo che venga tirata in modo uniforme in tutte le direzioni dalla forza di gravità.

L'ideale sarebbe effettuare test in vera microgravità in orbita, ma sarebbero troppo costosi per testare più nuovi ceppi.

Noi però sappiamo dagli esperimenti cinesi del 2022 emerge che il riso può crescere bene nello spazio, sia per una varietà a germoglio alto che raggiunge quasi 30 centimetri, sia per una varietà nana che raggiunge circa 5 cm.

Un'altra ragione per coltivare riso e altre piante nello spazio non è pratica, ma psicologica.

“Osservare e guidare la crescita delle piante fa bene agli esseri umani e, mentre il cibo precotto o pastoso può andare bene per un breve periodo di tempo, potrebbe diventare un problema per missioni di lunga durata.

Se riusciamo a creare un ambiente che nutre fisicamente e mentalmente gli astronauti, si ridurrà lo stress e diminuiranno le possibilità che le persone commettano errori".

Marta Del Bianco - Pbiologo dell'Agenzia Spaziale Italiana

Lo spazio potrebbe non essere l'unico campo in cui questa tecnologia potrebbe rivelarsi utile. Anche basi remote in Antartide, nell'Artico o nei deserti potrebbero trarne beneficio, ad esempio.

Prepararsi per gli insediamenti spaziali

Le attrezzature più importanti per la colonizzazione dello spazio saranno razzi ultra-grandi e riutilizzabili come lo Starship di SpaceX e i futuri equivalenti di Blue Origin di Jeff Bezos, Rocket Lab e probabilmente di molte aziende cinesi pubbliche e private.

Tuttavia, per costruire effettivamente una base sulla Luna, e in seguito su Marte, saranno necessari molti altri strumenti: veicoli spaziali, rilevatori di risorse, fattorie idroponiche autonome, varietà di piante adattate, schermature contro le radiazioni, strumenti di scavo e costruzione, fonderie solari, ecc.

Le aziende che operano in questo settore trarranno quindi grandi vantaggi dai progressi della missilistica, poiché ogni riduzione dei costi per raggiungere l'orbita consentirà di inviare verso l'alto una maggiore massa, aumentando così la domanda di questi strumenti.

Investire nel settore aerospaziale

Macchine intuitive

Fondata nel 2013 a Houston, in Texas, Intuitive è un’azienda fortemente “focalizzata sulla Luna”, come indicato dal suo ticker azionario, e ha già selezionato per 4 missioni lunari della NASAe impiega oltre 400 persone.

Fonte: Macchine intuitive

È stata la prima compagnia commerciale ad atterrare con successo sulla Luna e a trasmettere dati scientifici. Ha anche effettuato la prima accensione del motore LOx/LCH1 (ossigeno liquido, metano liquido) nello spazio.

L'azienda sta lavorando a molti progetti che costituiranno la base di un'infrastruttura lunare per l'esplorazione e l'insediamento.

Il primo è il “servizio di trasmissione dati”, con la tecnologia in fase di test, che punta a realizzare una costellazione di trasmissione dati lunari attorno all'orbita della Luna.

Fonte: Macchine intuitive

La seconda parte è l'"Infrastruttura come Servizio". Dovrebbe includere un LTV in grado di operare in autonomia, il servizio di telecomunicazione e i servizi di localizzazione GPS.

Fonte: Macchine intuitive

L'ultimo segmento riguarda la consegna di materiale sulla superficie lunare. Finora, l'azienda ha consegnato carichi scientifici con Lander Nova-C, un lander alto 4.3 metri (14 piedi) in grado di trasportare 130 kg di carico utile sulla Luna.

Il passo successivo sarà il lander Nova-D, in grado di trasportare sulla Luna 1,500-2,500 kg di materiale. Questa capacità di carico utile e queste dimensioni saranno quelle necessarie per il trasporto del Lunar Terrain Vehicle (LTV), nonché del reattore nucleare Fission Surface Power da 40 kW che dovrebbe alimentare la base lunare.

Fonte: Macchine intuitive

L'azienda ha stipulato numerosi contratti di valore con la NASA, ad esempio il contratto Near Space Network, con un valore potenziale massimo di 4.82 miliardi di dollari.

La decisione finale della NASA sul contratto LTV tra i 3 potenziali fornitori è prevista per la fine del 2025 e potrebbe valere fino a 4.6 miliardi di dollari.

Oltre alla NASA, l'azienda sta cercando di diversificare la propria clientela, essendo stata selezionata nell'aprile 2025 per un finanziamento fino a 10 milioni di dollari dalla Commissione Spaziale del Texas. Questo sosterrà lo sviluppo di un veicolo di rientro terrestre e di un laboratorio di fabbricazione orbitale progettato per consentire la biofabbricazione in microgravità.

Questo veicolo di rientro fornirà anche un'opzione di backup e ridurrà i rischi per le future missioni di ritorno di campioni lunari della Società.

Un altro progetto è lo sviluppo di satelliti stealth nucleari a bassa potenza per il contratto JETSON, un laboratorio di ricerca dell'aeronautica militare.

Con il raggiungimento di un punto di flusso di cassa libero positivo nel primo trimestre del 1 e con il contratto di telecomunicazione lunare, la società sta diventando molto più sicura per gli investitori, passando dall'essere una startup che brucia liquidità a un affermato fornitore di servizi per la crescente economia spaziale.

Come indica lo sviluppo di nuovi strumenti per l'LTV, la NASA non abbandonerà il progetto Artemis, anche se elementi come il razzo SLS potrebbero essere revisionati. Quindi il futuro per i fornitori di apparecchiature annesse come Intuitive sembra promettente.

Ultime notizie e sviluppi sulle azioni di Intuitive Machines (LUNR)