Amedeo Balbi: il futuro è una casa spaziale

Il riscaldamento  globale di oggi non è niente al confronto con quanto succederà tra 7,5 miliardi di anni circa, quando il Sole inghiottirà la Terra. Ma ben prima, entro un miliardo di anni, l'energia che riceviamo dal Sole sarà aumentata del 10 per cento, la temperatura media globale supererà i 50 gradi e si innescheranno processi che in pochi milioni di anni renderanno l'intero pianeta un arido deserto, con gli oceani evaporati. Quindi abbiamo poco meno di un miliardo di anni per trovare una nuova casa nello Spazio. Ovviamente se nel frattempo avremo continuato a schivare impatti apocalittici con comete come quella del film Don't look up o asteroidi tipo quello che sterminò i dinosauri (anche se, come mostra il successo del recente esperimento Dart della Nasa, ora sappiamo di poterli deviare).

Ma dove andare, e come farlo? Se lo è chiesto l'astrofisico Amedeo Balbi, professore associato presso l'Università di Roma Tor Vergata, nel libro Su un altro pianeta. C'è un futuro per l'umanità fuori dalla Terra? (Rizzoli). Le destinazioni non mancano: si stima che nella sola Via Lattea esistano 17 miliardi di pianeti Earth-like, ovvero di dimensioni e condizioni non troppo dissimili dal nostro. Ma come raggiungerli? "Il più vicino, Proxima B, dista 4,2 anni luce. E traslocare presso altri sistemi stellari per oggi resta fantascienza spinta. Perfino la più verisimile, come la serie tv The Expanse tratta dai romanzi di Daniel Abraham e Ty Franck, ci mostra un'umanità futura che è riuscita soltanto a colonizzare il nostro sistema solare e non si è spinta oltre. Anche perché, se volessimo mandare un razzo a propellente chimico verso Proxima B, avremmo bisogno di una quantità pressoché infinita di combustibile e la navicella (ipotizzandola per comodità piccola e leggera come un protone) arriverebbe dopo oltre 4 mila anni" spiega Balbi.

Ristrutturiamo Marte

"Un'alternativa meno assurda è il progetto Daedalus studiato negli anni 70 dalla British Interplanetary Society: l'uso della fusione nucleare per spingere navi (senza equipaggio umano) a un decimo della velocità della luce. Ma non siamo tuttora in grado di produrre energia in modo controllato con la fusione nucleare, e a quelle velocità le particelle che la navicella trovasse sul suo cammino la devasterebbero".
Ma invece di andare così lontano da noi, forse converrebbe provare a   "ristrutturare", per usare una metafora edilizia, un pianeta vicino. Il verbo giusto è "terraformare", neologismo che lo scrittore di fantascienza Jack Williamson coniò in un racconto del 1942. "Il concetto fu ripreso dall'astrofisico e divulgatore Carl Sagan nel 1961 su Science, in un articolo in cui si ipotizzava come rendere abitabile Venere" racconta Balbi. Sagan poi, dieci anni più tardi, studiò come terraformare Marte. E di fatto oggi è proprio Marte il pianeta più considerato: "Miliardi di anni fa non era molto diverso dalla Terra: aveva un'atmosfera più densa, fiumi e mari, attività vulcanica e un campo magnetico" spiega l'astrofisico. "Poi però ha perso molto calore interno, l'attività vulcanica è cessata e il campo magnetico è scomparso, lasciando il pianeta senza protezione dal vento solare. Risultato: gran parte dell'atmosfera e dell'acqua sono fuggite nello Spazio e la temperatura si è abbassata in modo drastico".

Missili nucleari sui poli

Come potremmo riportare Marte ad assomigliare alla Terra? "Elon Musk  propone di sciogliere con missili nucleari le calotte polari marziane, così da liberare CO₂ e vapore acqueo e produrre un'atmosfera artificiale" spiega Balbi. "Ma per farlo non basterebbero tutte le testate atomiche oggi esistenti. E poi se anche liberassimo tutti i gas intrappolati nelle calotte marziane, non basterebbero a cambiare la temperatura del pianeta quel tanto che serve a renderlo abitabile per noi".
Altrettanto improponibile sarebbe trasferirci in pianta stabile in basi lunari e marziane, o sulle basi "galleggianti" nell'atmosfera densa di Venere, come quelle ipotizzate dall'ingegnere e scrittore Geoffrey A. Landis: "Non solo per l'ostilità di questi luoghi, ma anche per l'impossibilità che queste colonie diventino autosufficienti" osserva lo scienziato. "Le basi lunari e marziane saranno importantissime nei prossimi decenni per le esplorazioni spaziali, ma non per trasferirci l'umanità". Insomma "Marte? Bello, ma non ci vivrei".

Una soluzione meno folle sarebbe costruire grandi stazioni spaziali, sorta di isole dove potersi trasferire quando la Terra diventerà inabitabile. Il vantaggio? Potremmo realizzarle appena fuori dal nostro pianeta e così continuare a sfruttarne le risorse.  "È un'idea che è stata vaticinata già agli inizi del '900 da uno dei padri dell'astronautica, lo scienziato russo Konstantin Tsiolkovski: immaginò la costruzione di ambienti spaziali chiusi e capaci di autosostenersi. La gravità terrestre veniva simulata con la forza centrifuga, facendo ruotare l'intero habitat attorno a un asse: un'idea, quella delle stazioni spaziali a forma di anello rotante, che è stata ripresa da tanti ed è entrata nell'immaginario collettivo grazie a Arthur C. Clarke e a 2001 Odissea nello spazio" ricorda Balbi. "Il fisico Gerard K. O'Neill, alla fine degli anni 60, studiando il modo di costruire stazioni spaziali che potessero ospitare grandi colonie umane elaborò un sistema di enormi cilindri rotanti (lunghi 32 km e larghi 8), con una parte trasparente per sfruttare la luce solare. Avrebbero potuto contenere - sulle pareti interne dove sarebbero state riprodotte, oltre alla gravità, paesaggi terrestri come colline e laghi - decine di migliaia di persone". L'unica cosa mancante nel piano era il motivo per trasferirsi in massa, e così tutto rimase un esercizio concettuale.
"Oggi Jeff Bezos ha ripreso questa visione, ed è nata una querelle tra lui e Musk che ha fatto notare come sarebbe improponibile portare nello Spazio tutto il materiale necessario a costruire opere così faraoniche" spiega Balbi. Però un modo per farlo, seppure anch'esso per ora solo futuristico, ci sarebbe: è l'ascensore spaziale, concetto introdotto sempre da Tsiolkovski, che nel 1895 si chiese quale fosse il modo più facile per portare oggetti, come navicelle e stazioni, nello Spazio. 

Una Tour Eiffel tra le stelle

Tsiolkovski immaginò una torre piramidale, simile alla Tour Eiffel, alta 36 mila chilometri. A quell'altezza la velocità angolare con cui si muoverebbe la sua cima, per effetto della rotazione terrestre, sarebbe sufficiente a neutralizzare la gravità: un oggetto portato lassù e lasciato andare non cadrebbe ma rimarrebbe in orbita. Il problema è che una torre così alta collasserebbe sotto il suo stesso peso. "Nel '59 un altro russo, Yuri Artsutanov, capì che, invece della torre, se si fosse calato un cavo da un satellite in orbita geostazionaria e lo si fosse ancorato a terra tenuto in tensione con un contrappeso piazzato più su del satellite, lo si sarebbe potuto usare per far salire (sfruttando la forza centrifuga che agisce sul cavo) e scendere una cabina, così da portare materiale o persone nello Spazio senza dover usare dispendiosi razzi. Dall'altro capo del cavo si poteva costruire una grande stazione spaziale, e spostarsi sarebbe stato agevole come prendere il treno". Servirebbe però, per il cavo, un materiale leggerissimo e incredibilmente resistente, che ancora non abbiamo: "Ma scoperte di materiali come il grafene rendono l'idea meno astratta" commenta Balbi. "Tra pochi decenni potrebbe diventare realtà e permettere di realizzare grandi opere di ingegneria spaziale, come vaticinato nel '79 da Arthur C. Clarke nel romanzo Le fontane del paradiso".

Sul Venerdì del 28 ottobre 2022