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Non è solo la più sofisticata versione mai pensata del format televisivo internazionale “Big Brother”, ma soprattutto un grande esperimento di scienza. Sei uomini chiusi per 520 giorni in una grande installazione alle porte di Mosca, presso l’Institute of Biomedical Problems (IBMP), simulando tutte le fasi della prima grande missione umana su Marte.

Per circa 17 mesi, i sei uomini sono rimasti chiusi negli angusti moduli della struttura, comunicando con l’esterno tramite i computer, che con il passare dei giorni e della distanza virtuale dalla Terra imitavano anche il ritardo di comunicazione derivante dal tempo maggiore che necessita il segnale a raggiungere alla velocità della luce l’ipotetica astronave verso Marte. Il 1° febbraio scorso è avvenuto il felice atterraggio sulla superficie marziana, anch’essa simulata in un set con sabbia rossa e orizzonte ben poco terrestre. Qui, gli astronauti sbarcati hanno compiuto una serie di operazioni imitando quelle che dovrebbero essere svolte nel caso di un reale sbarco su Marte. La permanenza sul pianeta rosso è durata circa un mese, dopodiché l’astronave ha fatto dietrofront per ritornare felicemente sulla Terra.

Mars500: missione compiuta!

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Mars500 è un esperimento finanziato e gestito dall’ESA, l’Agenzia spaziale europea, in collaborazione con la Russia e la Cina, per poter verificare le capacità di un equipaggio umano di restare chiuso all’interno di un ambiente artificiale, senza possibilità di uscire all’esterno, per un periodo di tempo estremamente lungo. Quali sono le reazioni a un prolungato isolamento dal resto del mondo? Fin dove il dovere riesce a prevalere sugli inevitabili disagi prodotti da una lunga convivenza forzata? In che modo l’equipaggio reagisce a una serie di stress casuali – collisioni con micro-meteoriti, avarie dei motori, problemi agli impianti elettrici – simulate nel corso dell’esperimento? Durante i 520 giorni, i dati biometrici dei sei membri dell’equipaggio sono stati costantemente monitorati al fine di verificare se un prolungato isolamento all’interno di una struttura chiusa può provocare danni fisiologici all’organismo umano. La risposta, per fortuna, è stata negativa.

Lo stress psicologico può sembrare il minore dei problemi in vista di una futura missione umana su Marte, ma non è così. Già diversi decenni fa, prima che Neil Armstrong imprimesse la suola della sua tuta pressurizzata sulla superficie della Luna, diversi esperti si domandavano che effetti psicologici potesse comportare l’esposizione allo spazio cosmico – pur all’interno di una capsula o di una navicella – per gli astronauti. Non erano in pochi a temere che un equipaggio umano, messo alle strette in un ambiente chiuso senza possibilità di uscita, sarebbe caduto preda della follia, compromettendo il buon esito della missione.

Sì, un equipaggio può sopravvivere all’inevitabile isolamento che comporta una missione di andata e ritorno per Marte.

Patrick Sundblad, ESA
Oggi, le missioni di lunga durata sulla Stazione spaziale internazionale (ISS) hanno dimostrato la possibilità di vivere a gravità zero in un ristretto spazio chiuso per circa 6-7 mesi senza rilevanti problemi per la salute e la psiche umana. Tuttavia, la vita sulla ISS è diversa da quella di un equipaggio umano in rotta verso Marte: sulla Stazione si ha sempre la vista verso la Terra, e due capsule di salvataggio Soyuz sono permanentemente attraccate alla ISS nell’ipotesi in cui sia necessaria un’evacuazione d’emergenza. Un’astronave in rotta verso Marte non avrebbe capsule di salvataggio. Se succede qualcosa a metà strada, prima di poter far ritorno sulla Terra ci potrebbero volere un paio di mesi: troppo, per poter affrontare una vera emergenza. Per questo, gli astronauti vengono allenati per poter essere in condizioni di operare in qualsiasi circostanza senza prendere il sangue freddo. È noto che, quando Armstrong pilotò il modulo di allunaggio con i comandi manuali, essendo inservibile il sistema automatico, le sue pulsazioni cardiache non tradivano alcuna emozione. Non solo: sia lui che Edwin Aldrin erano preparati all’eventuale possibilità di non poter far ritorno sull’Apollo 11 che li avrebbe dovuti riportare sulla Terra. Per quanto la NASA abbia sempre smentito, è risaputo che gli astronauti delle missioni Apollo portassero con sé una pillola di cianuro, per poter suicidarsi in maniera indolore nel caso in cui non avessero potuto far ritorno a casa.

Ma la risposta di Mars500 è stata più che positiva: “Sì, un equipaggio può sopravvivere all’inevitabile isolamento che comporta una missione di andata e ritorno per Marte”, ha dichiarato soddisfatto Patrik Sundblad, specialista di fisiologia umana all’ESA. “A livello psicologico, è fattibile”.

I limiti di Mars500

Certo, l’installazione in cui i sei astronauti – tra cui l’italiano Diego Urbina – hanno convissuto per oltre 500 giorni, non è proprio identica a un’astronave. Quattro moduli interconnessi, ermeticamente isolati dall’ambiente esterno, hanno simulato gli ambienti all’interno dei quali un futuro equipaggio diretto su Marte si dovrà muovere. Ma con una significativa mancanza: la gravità zero. È impossibile naturalmente riprodurre sulla Terra le condizioni di assenza di gravità che esistono nello spazio, ma certo si tratta di una componente di non poco conto. Vivere a gravità zero impone tutta una serie di accorgimenti ben noti agli astronauti della ISS, tra i quali la necessità di dormire legati per non fluttuare pericolosamente per la Stazione, di liberarsi dei rifiuti corporei all’interno di sacchetti speciali, di bere liquidi ben chiusi all’interno della bottiglia – di solito con una cannuccia – per evitare che le gocce si disperdano nell’ambiente, e così via. L’assenza di gravità a lungo andare pone inoltri rilevanti problemi al ritorno sulla Terra: osteoporosi e debolezza muscolare sono i rischi a cui vanno incontro gli astronauti che restano troppo tempo nello spazio.

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L'equipaggio della missione Mars500

Ma il rischio più grave è quello dei raggi cosmici. La Terra è schermata dalle letali radiazioni provenienti dallo spazio grazie al suo campo magnetico e all’atmosfera, ma nel vuoto cosmico l’esposizione alle radiazioni è inevitabile. Sulla ISS le paratie sono costruite in moda da limitare gli effetti dell’esposizione, ma non in misura tale da poter vivere troppo a lungo in orbita. Gli effetti sono, alla lunga, letali, poiché i raggi cosmici ionizzano gli atomi e possono quindi distruggere le catene di DNA. La sterilità è solo il primo problema. La morte, sul lungo periodo, è inevitabile. Certo, ci possono essere soluzioni, come costruire paratie spessissime riempite di tonnellate di acqua, che funge da schermo alle radiazioni. Ma è un’ipotesi impraticabile per un’astronave.

Andare su Marte con un motore nucleare

La soluzione migliore resta quella di accorciare i tempi di percorrenza. Oggi, un viaggio verso Marte durerebbe non meno di sei mesi di andata e sei mesi di ritorno. Per questo, la NASA si sta concentrando sulla possibilità di ridurre questi tempi. Il modo c’è, ed è quello di passare a un nuovo sistema di propulsione: invece di usare il tradizionale combustibile chimico, liquido o solido che sia, si potrebbe usare la propulsione nucleare. Studi, al riguardo, ne sono stati fatti. Un’astronave mossa da un motore nucleare necessiterebbe di meno della metà del tempo per andare su Marte e tornare a casa. In questo caso, si risolverebbe il problema dell’esposizione ai raggi cosmici, dei rischi di indebolimento del corpo sottoposto a gravità zero, e quelli psicologici. Perché se anche Mars500 è stato un successo, non va dimenticato che in qualsiasi momento, nel caso in cui un membro dell’equipaggio avesse lamentato disturbi davvero gravi, i portelli dell’installazione si sarebbero aperti. Cosa che non potrà avvenire nello spazio profondo.

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Alle 12 ora italiane, i portelli di Mars500 si sono aperti regolarmente per far uscire l’equipaggio della più grande simulazione mai realizzata. Ma, da qui a Marte, la strada è ancora lunga. Il presidente Obama ha promesso che l’uomo sbarcherà sul pianeta rosso entro il 2030. Eppure, in pochi ci credono. Il programma spaziale americano ha subito duri tagli e ora gli Stati Uniti non possiedono nemmeno più un mezzo per andare nello spazio, dopo la dismissione degli Shuttle. Ci vorranno anni prima che un nuovo veicolo sia pronto, e non è detto che sia quello adatto per andare su Marte. Nei laboratori della NASA si lavora all’ipotesi di futuri motori nucleari, ma ancora non è stata presa la necessaria decisione politica per far sì che questa ipotesi si traduca in realtà. Quello che manca è un J.F. Kennedy che ebbe il coraggio, nel 1962, di dichiarare al mondo: “Abbiamo deciso di andare sulla Luna in questo decennio e di fare ancora altre cose, non perché siano facili, ma perché sono difficili”.

Andare su Marte sarà davvero difficile. Richiederà come minimo una collaborazione internazionale tra la NASA, l’ESA, la Russia, il Giappone e forse anche la Cina. Gli Stati Uniti non potranno fare tutto da soli, come con il programma Apollo. Gli sforzi necessari sono troppo grandi. Il prossimo 8 novembre si aprirà a Lucca una conferenza internazionale per fare il punto sulle prossime tappe dell’esplorazione dello spazio. In molti sperano che da Lucca arrivino decisioni importanti per rilanciare la futura missione umana su Marte. I passi da fare saranno molti, e Mars500 è solo uno dei tanti. Ma per l’umanità, si tratterebbe di un balzo gigantesco.