Secondo la scienziata Erika Debenedictis ci sarebbe un modo semplice per inviare gli esseri umani su Marte e colonizzare il pianeta in soli cinque anni. Si tratta di un idea che permetterebbe di risparmiare il 90% del carburante necessario con le attuali strategie.
Il carburante è infatti uno dei problemi principali da affrontare per una missione di andata e ritorno su Marte con un veicolo spaziale destinato al trasporto di persone. Il costo di un viaggio andata e ritorno su Marte sarebbe di circa 400 miliardi di euro, ed il carburante occupa una notevole parte della spesa.
Secondo la Debenedictis, laureata alla Calthech in scienze informatiche, il problema risiede nel fatto che per andare e tornare da Marte, bisogna portare tutto il carburante necessario sia per l’andata che per il ritorno. Ovvero in definitiva, si consuma carburante per trasportare carburante.
Le lacune di Kirkwood e la risonanza tra i corpi celesti
Secondo la sua teoria si potrebbe usare la capacità dei pianeti di spostare grandi oggetti nello spazio, grazie alla loro forza di gravità. Per capire come ciò sia possibile, la Debenedictis ha portato l’esempio degli asteroidi e degli spazi di Kirkwood.
La maggior parte degli asteroidi si trova nella fascia tra Marte e Giove, raggruppati ad una distanza specifica dal Sole. Tra le fasce di asteroidi vi sono zone completamente prive di asteroidi, Queste lacune sono conosciute con il nome di spazi di Kirkwood, dal nome dello scienziato che le identificò nel 1866.
Queste lacune si trovano nelle fasce in cui, se vi si trovasse un asteroide, il suo periodo di rivoluzione attorno al Sole, sarebbe esattamente una frazione del periodo orbitale di Giove. Kirkwood propose l’ipotesi che le perturbazioni gravitazionali del pianeta causavano l’allontanamento degli asteroidi da queste orbite. Se un asteroide dovesse trovarsi in questa zona, si creerebbe una risonanza di moto medio con il gigante gassoso sufficiente a spostare l’asteroide dalla sua orbita, spingendolo di fatto dentro la fascia dove si trovano gli asteroidi.
Dunque se i pianeti riescono a spostare dalle loro orbite oggetti grandi, pesanti e senza propulsione come gli asteroidi, possono di sicuro muovere un veicolo spaziale. Si potrebbero quindi usare le forze attrattive gravitazionali dei pianeti per manipolare le orbite degli oggetti nello spazio.
Un autostrada interplanetaria, che si percorre però con lentezza
Queste sono infatti le teorie alla base della Interplanetary Transport Network (ITN), una raccolta di percorsi gravitazionalmente determinati attraverso il Sistema Solare che richiedono pochissima energia ad un oggetto per percorrerla. L’ITN fa un uso particolare dei punti di Lagrange, ovvero come luoghi in cui le traiettorie attraverso lo spazio vengono reindirizzate usando poca o nessuna energia. Ma anche se usano poca energia, il trasporto può richiedere molto tempo.
Per questo tipo di trasporto quindi, occorrerebbe un sacco di tempo, rispetto a quanto si impiega attualmente per raggiungere Marte. Come ha infatti affermato Shane Ross, “A causa del lungo tempo necessario l’autostrada interplanetaria non è pratica per trasferimenti come dalla Terra a Marte, al momento”.
Con questo sistema infatti, per raggiungere l’Orbita Lunare dall’Orbita Bassa della Terra (Lower Earth Orbit – LEO) si risparmierebbe circa il 20% del carburante, ma ci vorrebbero circa 200 giorni invece che 4 o 5. Per arrivare invece dalla LEO all’Alta Orbita Terrestre (High Earth Orbit – HEO), si utilizzerebbe il 90% in meno di carburante, ma ci si impiegherebbero 3,5 anni, invece che 4 giorni.
Il sistema delle stazioni ausiliarie per arrivare a Marte
Questo però non vuol dire che questo sistema sia inutile e non possa venire coinvolto nel trasporto delle persone su Marte. Dato che il problema è l’enorme quantità di carburante che si dovrebbe utilizzare per arrivare dalla Terra alla LEO, da quest’ultima alla HEO e da li a Marte e ritorno, con un peso dell’astronave quindi maggiore e che richiede quindi ancora più carburante; si potrebbe utilizzare questo lento sistema per trasportare soltanto il carburante.
Si potrebbero infatti posizionare delle stazioni ausiliarie con il carburante, lungo il cammino che dovrà poi seguire il veicolo con i passeggeri, che li raccoglierà lungo la strada per fare rifornimento, come se fossero delle briciole lungo il sentiero.
Per posizionarle con il trasporto tramite INT, occorrerebbero 5 anni, trascorsi i quali il veicolo spaziale con i passeggeri a bordo potrebbe partire con una quantità notevolmente ridotta di carburante. Attualmente per il trasporto di circa 50 persone, servirebbero 3000 tonnellate di carburante. Con il sistema delle stazioni ausiliarie invece, ne servirebbero solo 600 tonnellate.
In questo modo i viaggi su Marte potrebbero essere molto meno dispendiosi, e forse fattibili.
