La Terraformazione di Marte è Diventata Più Realistica Con Questo Approccio

Le persone si chiedono se possiamo modificare il clima di Marte per renderlo abitabile per gli esseri umani, e potremmo essere più vicini che mai a rispondere a questa domanda.

Marte, uno dei due vicini più prossimi della Terra insieme a Venere, è il quarto pianeta dal Sole. Puoi individuarlo facilmente nel cielo notturno, poiché brilla come un punto rosso brillante.

Marte è secco, freddo e roccioso, con un’atmosfera sottile e una pressione superficiale molto bassa. Questi fattori rendono difficile per il pianeta sostenere acqua liquida, poiché qualsiasi acqua sulla superficie evapora o congela rapidamente.

Tuttavia, Marte non è del tutto privo d’acqua. Miliardi di anni fa, l’atmosfera più calda e più densa del pianeta permetteva all’acqua di fluire, come dimostrano i canali fluviali, i depositi lacustri, i delta e le rocce alterate dall’acqua, ora congelate sotto il suolo. Uno studio recente pubblicato su Proceedings of the National Academy of Sciences suggerisce che enormi quantità di acqua potrebbero essere intrappolate a 11,5‑20 chilometri sotto la superficie marziana.

Quest’acqua sotterranea potrebbe potenzialmente riempire interi oceani e coprire il pianeta fino a una o due chilometri di profondità.

“Non abbiamo trovato alcuna prova di vita su Marte, ma almeno abbiamo identificato un luogo che, in linea di principio, dovrebbe essere in grado di sostenere la vita.”

– Michael Manga, autore principale dello studio dell’Università della California (UC)

Comprendere il ciclo dell’acqua del pianeta è “critico” per capire l’evoluzione del clima, della superficie e dell’interno di Marte.

Questa scoperta è stata resa possibile dai dati del lander Insight della NASA, inviato su Marte nel 2018. Durante la sua missione di quattro anni, Insight ha registrato informazioni inestimabili sulla struttura interna del pianeta, rilevando impatti meteoritici, scosse sismiche fino a una magnitudo di 5 e vibrazioni provenienti da aree vulcaniche. Questi eventi sismici hanno prodotto onde che hanno permesso ai geofisici di sondare l’interno di Marte.

Utilizzando un modello matematico della fisica delle rocce, gli scienziati hanno concluso che i dati sismici di Insight indicano uno strato profondo di roccia ignea fratturata saturata di acqua liquida.

Tuttavia, quest’acqua si trova in piccole fessure e pori al centro della crosta marziana, il che potrebbe limitarne l’utilità per fornire acqua a una futura colonia su Marte.

Alla ricerca di modi per rendere Marte abitabile 

Negli ultimi decenni, sono state proposte molte modalità per terraformare Marte. Nel 1971, Carl Sagan suggerì di vaporizzare le calotte di ghiaccio polari settentrionali per aumentare significativamente la probabilità di acqua liquida sul pianeta. Tuttavia, una ricerca finanziata dalla NASA nel 2018 ha scoperto che trattare tutte le risorse disponibili su Marte aumenterebbe la pressione atmosferica solo al circa 7% di quella terrestre, ancora insufficiente per rendere il pianeta abitabile.

Sebbene Marte abbia un’abbondanza di anidride carbonica, l’estrazione fornirebbe comunque solo una pressione atmosferica di circa il 10‑14% di quella terrestre, portando a un aumento medio della temperatura di 10 gradi Celsius. La superficie di Marte ha una media di circa -80 gradi Fahrenheit.

Qualche anno fa, ricercatori dell’Università di Harvard hanno suggerito di rendere il pianeta adatto agli esseri umani con l’aerogel di silice, un solido leggero e trasparente che imita l’effetto serra dell’atmosfera terrestre.

Per questo, i ricercatori hanno proposto uno scudo di aerogel di silice con uno spessore di due‑tre centimetri. Questo scudo trasmetterà sufficiente luce visibile per aumentare permanentemente la temperatura al di sopra del punto di fusione dell’acqua, oltre a bloccare le pericolose radiazioni ultraviolette e consentire la fotosintesi. Tutto ciò viene ottenuto intrappolando il calore nel suolo senza richiedere alcuna fonte di calore interna.

Questa ricerca è stata ispirata dalle calotte polari di Marte, che comprendono ghiaccio d’acqua e CO2 in forma congelata. Come la forma gassosa della CO2, la forma congelata permette alla luce solare di penetrare trattenendo il calore, creando sacche di riscaldamento sotto il ghiaccio in estate.

Tuttavia, questo metodo richiede enormi quantità di gel di silice da produrre e poi trasportare su Marte.

L’acqua non è l’unico problema su Marte, però. L’atmosfera deve essere resa respirabile per gli esseri umani. Il rover Perseverance della NASA mira a convertire la CO2 in ossigeno e, da quando è arrivato su Marte nel febbraio 2021, questo dispositivo ha prodotto 4,3 once di ossigeno.

Un’altra missione su Marte ha rivelato che il pianeta rosso continua a perdere la sua atmosfera a causa della mancanza di un campo magnetico protettivo. Con il vento solare che costantemente spoglia l’atmosfera e l’acqua di Marte, il pianeta avrebbe bisogno di un campo magnetico di 10.000‑20.000 Gauss per schermarsi efficacemente. Sfortunatamente, la tecnologia necessaria per creare un tale campo magnetico non esiste ancora.

Terraformare Marte è chiaramente un compito entusiasmante ma difficile che sembra impossibile con la nostra tecnologia attuale. Tuttavia, i ricercatori continuano a esplorare nuovi metodi, e uno studio rivoluzionario ha scoperto un nuovo approccio per rendere Marte più amichevole alla vita.

Clicca qui per scoprire il cibo spaziale che ci aiuterà a nutrire la prossima ondata di pionieri dell’umanità.

Usare la polvere di Marte per renderla adatta alla vita microbica 

Pubblicato su Science Advances all’inizio di questo mese, lo studio, condotto da ricercatori della Northwestern University, dell’University of Chicago e dell’University of Central Florida, ha evidenziato che un terzo della superficie di Marte contiene H2O sepolta superficialmente ma rimane troppo fredda per la vita.

Per riscaldare il pianeta, gli scienziati hanno proposto strategie simili a quelle usate sulla Terra, rilasciando materiale nell’atmosfera per potenziare l’effetto serra naturale.

Tuttavia, questo processo richiede un gran numero di ingredienti che semplicemente non sono presenti in quantità sufficienti sulla superficie di Marte. Il nuovo studio ha scoperto che qualcosa di facilmente disponibile su Marte può invece essere utilizzato.

L’idea è di utilizzare particelle di polvere ingegnerizzate che possano riscaldare Marte di oltre 50 gradi Fahrenheit (10 gradi Celsius) per portare le temperature del pianeta a livelli adatti alla vita microbica.

Proprio come la polvere naturale, queste particelle di polvere ingegnerizzate possono essere sollevate in alto nell’atmosfera, consentendo la distribuzione dalla superficie vicina.

Un grande passo verso la rendibilità abitabile di Marte, questo metodo, sebbene richieda decenni, è oltre 5.000 volte più efficiente rispetto ai precedenti per riscaldare Marte. Questa strategia logisticamente più semplice ed economica ci permette di modificare l’ambiente del Pianeta Rosso utilizzando risorse disponibili direttamente su Marte, eliminando la necessità di estrarre risorse rare dal pianeta o importarle dalla Terra.

Lo studio afferma che rilasciare costantemente la polvere a 30 litri al secondo riscalderebbe l’intero pianeta di ≳30 kelvin, il che significa che il ghiaccio inizierebbe a scongelarsi. Questo mostra che se il materiale può essere prodotto o consegnato su larga scala su Marte, allora il pianeta potrebbe finalmente essere riscaldato per renderlo abitabile. Secondo l’autore corrispondente dello studio, Edwin Kite, professore associato di scienze geofisiche all’University of Chicago (UIC):

“Questo suggerisce che la barriera per riscaldare Marte al fine di consentire acqua liquida non è così alta come si pensava in precedenza.”

Questo è solo l’inizio, però, poiché l’aria sottile di Marte non sarà ancora respirabile. Tuttavia, renderlo abitabile per i microbi che potrebbero gradualmente introdurre ossigeno nell’atmosfera getta sicuramente le basi. 

Un passo più vicino a una presenza umana sostenibile su Marte

La polvere abbondante su Marte, ricca di alluminio e ferro, non può riscaldare il pianeta da sola. La dimensione e la composizione della polvere sono tali che, invece di riscaldare il pianeta, raffreddano leggermente la superficie.

Nello studio più recente, i ricercatori hanno ipotizzato che se le particelle di polvere possono essere ingegnerizzate con forme o composizioni diverse, sia possibile intrappolare il calore più efficientemente. Così, i ricercatori hanno progettato particelle a forma di bastoncini corti. Queste nanoparticelle di circa 9 micrometri di lunghezza sono delle dimensioni del glitter commerciale.

I nanorod sono creati per bloccare l’infrarosso termico e disperdere la luce solare sulla superficie in modo efficace. queste caratteristiche potenziano l’effetto serra naturale di Marte e riscaldano il pianeta più di 5 × 10³ volte più efficacemente dei migliori gas. Secondo l’autrice principale Samaneh Ansari, studentessa laureata alla Northwestern University nel gruppo del professor Hooman Mohseni:

“Come la luce interagisce con oggetti sublunghezza d’onda è affascinante. Importante, l’ingegneria delle nanoparticelle può portare a effetti ottici che superano di gran lunga ciò che ci si aspetta convenzionalmente da particelle così piccole.”

Se le particelle vengono rilasciate continuamente nell’atmosfera di Marte, i calcoli suggeriscono un aumento di temperatura di oltre 50 gradi Fahrenheit. Questa atmosfera più calda potrebbe essere percepita anche entro pochi mesi. Per invertire il riscaldamento, il rilascio delle particelle può essere interrotto, e l’effetto si invertirebbe, fermandosi entro pochi anni.

C’è molto di più da fare, però, poiché il coautore Mohseni crede che possiamo creare nanoparticelle che non solo hanno una maggiore efficienza ma possono anche “cambiare dinamicamente le loro proprietà ottiche”.

Come ha affermato Kite:

“Sarebbero comunque necessarie milioni di tonnellate per riscaldare il pianeta, ma è cinquemila volte meno di quanto sarebbe necessario con le proposte precedenti per riscaldare globalmente Marte.”

Questo metodo richiederebbe 2 milioni di tonnellate di particelle ogni anno. Diversi fattori sono ancora sconosciuti. Ad esempio, gli scienziati non hanno ancora determinato con quale rapidità le particelle si esaurirebbero dall’atmosfera. Considerando che Marte ha nuvole e acqua, è possibile che l’acqua cada semplicemente come pioggia man mano che il pianeta si riscalda e l’acqua inizi a condensarsi attorno alle particelle.

“I feedback climatici sono davvero difficili da modellare con precisione,” ha dichiarato Kite, sottolineando la necessità di più dati non solo da Marte ma anche dalla Terra. “Dovremmo procedere lentamente e in modo reversibile per garantire che gli effetti funzionino come previsto,” ha aggiunto.

È notevole che l’obiettivo dello studio sia stato quello di riscaldare Marte al livello in cui diventa adatto alla vita microbica e non di renderlo respirabile per gli esseri umani.

Tuttavia, questa idea innovativa di terraformazione rappresenta un avanzamento significativo nella ricerca, riducendo il divario tra lo stato attuale di abitabilità di Marte e quello che crediamo possa essere. Inoltre, apre nuove vie per l’esplorazione e, come suggerisce Kite, potremmo essere “un passo più vicino al sogno di lungo corso di stabilire una presenza umana sostenibile su Marte”.

Aziende che lavorano alle missioni su Marte

Marte sta attirando molta attenzione non solo da parte dei ricercatori ma anche da parte delle aziende che stanno investendo tempo e capitale per comprendere, esplorare e rendere il pianeta abitabile per gli esseri umani. Aziende come Boeing, Virgin Galactic (SPCE ), e Northrop Grumman (NOC ) sono state coinvolte nell’esplorazione spaziale, nelle missioni su Marte, nella collaborazione con la NASA o nello sviluppo dell’infrastruttura necessaria per una colonia marziana. Diamo quindi un’occhiata a un paio di nomi di spicco in questo settore.

#1. SpaceX 

Fondata da Elon Musk, SpaceX (SPCX ) è in prima linea nello sviluppo di tecnologie per trasportare gli esseri umani su Marte. Per anni, Musk ha condiviso il suo piano di colonizzare Marte e ha utilizzato le sue risorse per finanziare questi piani, poiché “stabilire una città autosufficiente su Marte richiederà molte risorse”. Egli crede che “ci sia una grande urgenza nel rendere la vita multi-planetaria”.

Nel 2015, Musk ha condiviso i suoi piani per rendere Marte abitabile, che prevedevano di bombardarlo con bombe nucleari e creare due piccoli soli pulsanti sopra i poli per riscaldarlo. In SpaceX, i dipendenti stanno attualmente lavorando a un piano per una città marziana, mentre il loro veicolo spaziale Starship, insieme al razzo Super Heavy, è progettato per i viaggi interplanetari, rendendo l’azienda un attore chiave in future missioni su Marte.

Per quanto riguarda le finanze di SpaceX, la società è stata riportata come aver generato 55 milioni di dollari di profitto su 1,5 miliardi di dollari di fatturato, secondo un rapporto del WSJ. Ciò è avvenuto dopo che sono stati segnalati 5,2 miliardi di dollari di spese totali per il 2022, mentre il fatturato è raddoppiato a 4,6 miliardi. Secondo quanto riferito, non tutti gli investitori in SpaceX conoscono le perdite o i profitti dell’azienda poiché “molti investitori di SpaceX considerano le loro partecipazioni una scommessa a lungo termine” e “non sono preoccupati di vedere i risultati”.

#2. Lockheed Martin

Questo gigante della difesa è stato coinvolto nelle missioni marziane della NASA, inclusa la progettazione di veicoli spaziali e tecnologie per gli sforzi di colonizzazione di Marte. Nel 1965, Mariner 4, lanciato su un razzo Lockheed Atlas-Agena D, fornì immagini ravvicinate di Marte. Successivamente, l’azienda ha collaborato con la NASA per il veicolo spaziale diretto a Marte, il Phoenix Mars Lander.

Lockheed prevede anche di inviare esseri umani su Marte entro un decennio attraverso il suo Mars Base Camp. In base a questo concetto, gli astronauti saranno trasportati dalla Terra a un laboratorio scientifico in orbita marziana per svolgere esplorazioni scientifiche in tempo reale al fine di determinare il luogo ideale per far atterrare gli esseri umani sulla sua superficie.

Questa società quotata in borsa, con una capitalizzazione di mercato di 133,34 miliardi di dollari, ha attualmente le azioni in scambio a 559,42 dollari, in rialzo del 23,43% dall’inizio dell’anno (YTD). Lockheed ha un EPS (TTM) di 27,58 e un P/E (TTM) di 20,29, pagando un rendimento da dividendo del 2,25%.

Per i risultati del secondo trimestre, la società ha riportato un aumento del 9% delle vendite nette a 18,1 miliardi di dollari. Con l’aumento delle tensioni geopolitiche e la guerra in corso tra Russia-Ucraina e Israele-Palestina, Lockheed prevede che le vendite nette del 2024 varranno tra 70,5 e 71,5 miliardi di dollari. Per l’appaltatore della difesa, l’F-35 rimane la sua massima priorità, mentre vede potenziali ordini per 300 jet F-16 da Filippine, Turchia e Thailandia.

Conclusione

La fantascienza ha sempre trattato l’idea di terraformare Marte per sostenere la civiltà umana, e come dimostra la ricerca più recente, l’idea potrebbe diventare realtà nel prossimo futuro. 

Nel corso degli anni, sono emerse proposte per riscaldare il pianeta, aiutarlo a mantenere acqua liquida, consentire la crescita di colture e permettere agli esseri umani di respirare. Finora, tutto rimane solo idee e proposte. Tuttavia, col tempo, la fattibilità della terraformazione sta aumentando significativamente e, di conseguenza, le barriere per rendere Marte abitabile si stanno riducendo. 

Man mano che comprendiamo meglio il Pianeta Rosso e la tecnologia avanza, gli ambienti autosufficienti prenderanno forma, rendendo eventualmente una presenza umana a lungo termine su Marte realizzabile e creando nuove possibilità e opportunità per gli esseri umani.

Clicca qui per scoprire il futuro dell’economia basata sullo spazio.