Gli scienziati hanno analizzato seriamente la possibilità di un viaggio su Marte almeno dal 1952, quando Wernher von Braun pubblicò il suo influente libro Das Marsprojekt. Da allora, ci sono state diverse missioni orbitali e rover di grande successo, che hanno permesso la ricognizione di Marte e una comprensione molto migliore delle condizioni lì, aprendo la strada a una potenziale missione con equipaggio.
Allo stesso tempo, il successo delle missioni sonda ha portato alcuni scienziati a mettere in dubbio la saggezza di una missione con equipaggio pericolosa e costosa. In ogni caso, al momento non ci sono piani solidi per una missione con equipaggio su Marte nel prossimo futuro, sebbene la Vision for Space Exploration degli Stati Uniti menzioni la possibilità di viaggiare su Marte dopo il 2020. In questo articolo esaminiamo alcuni dei problemi che potrebbero devono essere affrontati prima che il viaggio su Marte sia fattibile.
La distanza di Marte dalla Terra varia da 36 milioni di miglia a oltre 250 milioni di miglia, la più grande variazione di distanza che la Terra ha con qualsiasi pianeta. La distanza media è di circa 140 milioni di miglia, 1.5 volte più lunga della distanza tra la Terra e il Sole. Circa ogni due anni, la Terra si avvicina relativamente a Marte, circa 50 milioni di miglia. In confronto, la distanza dalla Terra alla Luna è solo di circa 236,000 miglia (380,000 km), oltre 200 volte più breve. Se il viaggio dalla Terra alla Luna dura circa tre giorni, allora un veicolo spaziale di velocità simile che viaggia verso Marte richiederebbe almeno 600 giorni (1.6 anni). Questo tempo di transito è tipico delle sonde spaziali lanciate finora su Marte.
Trascorrere più di tre anni con un piccolo equipaggio – probabilmente composto da soli tre o quattro individui, in un’angusta navicella spaziale – può spingere i limiti della tolleranza psicologica umana. Questo supera l’isolamento sperimentato dai sottomarini nucleari, che possono trascorrere mesi sott’acqua in spazi angusti, ma non anni. Per rendere più tollerabile questa situazione, gli astronauti avrebbero bisogno di una qualche forma di intrattenimento per fare il viaggio senza uccidersi a vicenda. L’accesso a Internet è una possibilità (anche se ci sarebbe un ritardo significativo a causa delle lunghe distanze) e i programmi di realtà virtuale sono un’altra. Per viaggiare su Marte in modo realistico, questa sfida deve essere superata.
Un’altra grande preoccupazione per il viaggio su Marte è il livello di esposizione ai raggi cosmici per una missione così lunga. Tuttavia, pochi effetti negativi sulla salute derivanti da soggiorni di un anno o più su stazioni spaziali in orbita terrestre bassa indicano che questo potrebbe non essere un problema così grave come si pensava inizialmente.
Poiché il viaggio è così lungo, qualsiasi missione con equipaggio su Marte richiederebbe una notevole quantità di cibo e acqua a bordo e un mezzo efficiente per riciclare l’acqua dopo che è passata attraverso il corpo. Altrimenti, il carico utile dell’imbarcazione sarebbe proibitivo. Un’astronave marziana non avrebbe solo bisogno di trasportare i suoi passeggeri, le loro attrezzature, cibo, ossigeno e acqua, ma il carburante necessario per lanciarsi da Marte e accelerare di nuovo verso la Terra durante il viaggio di ritorno. Ciò porta a requisiti di peso senza precedenti, significativamente al di là di qualsiasi cosa finora tentata nelle missioni spaziali.
Se tutte le sfide tecniche possono essere superate, gli umani alla fine visiteranno Marte. L’utilizzo di veicoli spaziali a propulsione nucleare sarebbe un approccio alla sfida della propulsione e alla riduzione del peso del carico utile. Tuttavia, potrebbe volerci un po’ di tempo prima che gli astronauti viaggino su Marte: un indizio suggeriva una data del 2037.