L’uso delle risorse extraterrestri per la scienza e l’esplorazione

Raggiungiamo le stelle un passo alla volta, o come ha disse Lao Tzu, il più grande saggio di tutti i tempi : “Con una serie di piccole azioni si porta a termine un grande lavoro”. Ora, naturalmente, molte di queste “azioni” necessarie sembrano piccole, ma come Ian Crawford spiega più sotto, sono una parte necessaria dello sviluppo del tipo di economia dello spazio che darà origine a una vera infrastruttura, una che può sostenere l’esplorazione dello spazio ai confini del nostro sistema e oltre. Il dott. Crawford è docente di Scienza Planetaria e di Astrobiologia nel dipartimento di Scienze Planetarie e della Terra al Birkbeck College, università di Londra. Oggi ci offre una relazione riguardante una discussione su questi argomenti avvenuta alla Royal Astronomical Society all’inizio di quest’anno. (Paul Gilster)

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Miniere negli asteroidi

C’è sempre maggior interesse nella possibilità di usare risorse materiali ed energetiche del Sistema Solare per sviluppare un’economia dello spazio e negli ultimi anni è stato fondato un certo numero di aziende private allo scopo dichiarato di sviluppare risorse extraterrestri. Si vedano, per esempio, i siti web di Planetary Resources, Deep Space Industries, Shackleton Energy e Moon Express). Molti aspetti di questa attività economica verranno probabilmente perseguiti per ragioni puramente commerciali come per esempio il turismo spaziale e l’attività mineraria sulla Luna e sugli asteroidi, in cerca di materiali preziosi. La scienza tuttavia ne sarà uno dei maggiori beneficiari.

I potenziali vantaggi scientifici nell’utilizzazione delle risorse dello spazio sono stati esaminati in una riunione straordinaria organizzata dalla Royal Astronomical Society l’8 aprile scorso. Questa riunione, a cui hanno presenziato oltre 60 partecipanti, ha dimostrato un diffuso interesse per i potenziali vantaggi scientifici nell’utilizzazione delle risorse dello spazio. Una relazione sulla riunione è stata accettata per la pubblicazione sulla rivista di Astronomia e Geofisica RAS e i video delle discussioni sono disponibili sul sito web di RAS.

 

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Prospezioni ed estrazioni minerarie sulla Luna e sugli asteroidi

I partecipanti concordavano sul fatto che vantaggi scientifici multipli (e che non si escludono reciprocamente) deriveranno dallo sviluppo di un’economia dello spazio, comprese le scoperte scientifiche fatte durante la prospezione ed estrazione mineraria delle risorse:

  • L’uso delle risorse dello spazio per costruire, rifornire e mantenere gli strumenti scientifici e gli avamposti (cioè utilizzo in situ delle risorse);

  • Fare leva sulla ricchezza economica generata dalle attività commerciali nello spazio per contribuire a pagare le attività scientifiche dello spazio (per esempio tassando i profitti derivanti dall’attività mineraria sugli asteroidi, dal turismo spaziale ecc…);

  • L’utilizzo scientifico dei mezzi di trasporto e di altre infrastrutture sviluppate per sostenere le attività commerciali nello spazio.

  • Esempi specifici di attività scientifiche che verrebbero favorite con lo sviluppo di un’economia dello spazio includono la costruzione di grandi telescopi orbitali per studiare i pianeti che ruotano intorno ad altre stelle, missioni ambiziose (comprese quelle con equipaggio)   nel  Sistema Solare esterno e la creazione di stazioni  scientifiche di ricerca  sulla Luna e su Marte (e forse altrove).

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Attività minerarie nello spazio

In un futuro più distante e di particolare interesse per i lettori di questo blog, la costruzione di sonde spaziali interstellari per l’esplorazione dei pianeti associati alle stelle vicine può essere considerata un’applicazione scientifica importante di un’infrastruttura spaziale ben sviluppata. La storia dell’esplorazione planetaria  mostra chiaramente che le ricerche in situ con le sonde spaziali sono indispensabili se vogliamo conoscere le strutture interne, lo sviluppo geologico e la possibile abitabilità dei pianeti nel nostro sistema solare; dunque è chiaro che un’astronave alla fine sarà necessaria anche per la ricerca di altri sistemi planetari.

Per esempio, se le osservazioni astronomiche future dal Sistema Solare (magari usando grandi telescopi spaziali costruiti e pagati usando le risorse dello spazio) dimostreranno che la vita può esistere su un pianeta che orbita intorno a una stella vicina, probabilmente verranno richieste misurazioni in situ per ottenere la prova definitiva della sua esistenza e conoscerne meglio la biochimica di base, l’ecologia e la storia evolutiva. Ciò richiederà infine lo spostamento di strumenti scientifici sofisticati nello spazio interstellare.

 

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Astrominiere

Tuttavia, la portata di una simile impresa non andrebbe sottovalutata. Anche nel caso che la nano-astronave ricevesse la spinta propulsiva da un raggio laser, come viene ipotizzato in Project Starshot, e potrebbe in teoria essere lanciata direttamente da terra, le potenzialità scientifiche offerte da così minuscoli piccoli carichi utili sarebbero certamente molto limitate. Le iniziative come Starshot certamente contribuiranno a sviluppare la tecnologia utile che permetterà in futuro le missioni interstellari più capaci e devono quindi essere ben accolte, ma sostanzialmente saranno richiesti carichi interstellari molto più voluminosi, se verranno condotti studi scientifici dettagliati dei vicini sistemi esoplanetari.

Ammettendo pure progressi futuri nella miniaturizzazione, probabilmente un carico interstellare utile dal punto di vista scientifico dovrà avere almeno una massa di parecchie tonnellate e forse molto di più (come ho affermato in un articolo apparso di recente nel Journal of the British Interplanetary Society). Inoltre, per far sì che questo allinei le stelle più vicine entro una cronologia scientificamente utile (circa ≤100 anni), E’ perciò necessaria una velocità dell’astronave dell’ordine del 10% della velocità della luce. Ciò probabilmente richiederà mezzi di queste dimensioni, con sistemi di propulsione che uilizzino alte energie (e perciò potenzialmente pericolosi), tali da richiedere che la loro costruzione e lancio debbano avvenire nello spazio.

I potenziali benefici scientifici di lunga durata della capacità di trasporto su distanze interstellari sono difficili da analizzare nei particolari, ma sembra evidente che si tratta di una capacità che diventerà possibile soltanto nel contesto di un’economia dello spazio ben sviluppata, con accesso alle risorse materiali e energetiche del nostro sistema solare.

Titolo originale: “The Use of Extraterrestrial Resources to Facilitate Space Science and Exploration” di Ian A. Crawford, pubblicato su Centauri Dreams il 10  giugno 2016.

Traduzione e adattamento di EMANUELE FOCARELLI

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