È meglio vivere sulla luna o su Marte? Unindagine scientifica

Elon Musk vuole che gli esseri umani vivano su Marte. La NASA vuole, come minimo, inviare alcuni astronauti sul Pianeta Rosso per controllarlo. Ma lamministrazione Trump ha recentemente segnalato che è più interessata a rimandare gli astronauti sulla Luna.

In qualità di professore di scienze spaziali, credo che questa sia loccasione perfetta per rilanciare un dibattito importante: se gli umani avessero bisogno di battere un ritiro dal pianeta Terra, sarebbe meglio vivere su Marte o sulla luna?

Per prima cosa, consideriamo i vantaggi di Marte.

Durata della giornata

Marte gira a un ritmo abbastanza ragionevole. La sua giornata dura poco più di 24 ore, quindi un giorno su Marte sarebbe più o meno equivalente a un giorno sulla Terra. Un giorno sulla luna dura fino a 28 giorni terrestri, il che richiederebbe un bel po di aggiustamento.

Inoltre, poiché il giorno di Marte è relativamente breve, il giorno -la differenza di temperatura notturna non è troppo drammatica. Sulla luna il giorno è molto caldo e la notte è molto fredda. Cè una differenza di temperatura di quasi 300 gradi Celsius, o 572 gradi Fahrenheit, tra le temperature diurne e notturne sulla luna. Una così grande differenza di temperatura dal giorno alla notte può rendere davvero difficile progettare i giusti sistemi abitativi, come gli habitat e le auto per muoversi e le tute spaziali per uscire. Immagina se durante il giorno, la tua casa, la tua auto e i tuoi vestiti dovessero essere progettati per Phoenix, in Arizona, durante lestate, e di notte, tutto fosse progettato per lAntartide in inverno. Sarebbe dura!

Atmosfera

Marte ha unatmosfera. Non è proprio una bella atmosfera, ma almeno lo è. È principalmente anidride carbonica, che è ottima per le piante, ma fa davvero schifo per noi umani. Latmosfera lascia passare il vento, il che aiuta a compensare le differenze di temperatura tra il giorno e la notte, ma fa muovere anche molta polvere. Latmosfera significa anche che possiamo pressurizzare cupole e strutture utilizzando laria dallesterno.

La luna, daltra parte, non ha quasi atmosfera. Il sito web della NASA spiega: “A livello del mare sulla Terra, respiriamo unatmosfera in cui ogni centimetro cubo contiene 10.000.000.000.000.000.000 di molecole; in confronto latmosfera lunare ha meno di 1.000.000 di molecole nello stesso volume”. Poiché la luna ha così poca atmosfera, il vento non può davvero spostare il calore dal lato caldo del giorno a quello della notte fredda.

Latmosfera di Marte potrebbe anche fermare un mucchio di EUV dannose e particelle energetiche dal sole . Questo ti impedirebbe di friggere se andassi fuori. La luna non ha davvero nulla che ti impedisca di essere fulminato (termine tecnico). Davvero, dovresti assolutamente vivere nelle caverne sulla luna, ma su Marte, potrebbe essere possibile vivere in superficie. Tuttavia, si otterrebbe comunque una discreta esposizione alle radiazioni. In realtà, nessuna delle due è eccezionale dal punto di vista delle radiazioni, ma se si dovesse scegliere, Marte è meglio.

Un fatto storico interessante è che durante il 1972, quando ci furono un paio di sbarchi sulla luna, ci furono molti eventi di radiazione solare. Uno era abbastanza grave da poter uccidere tutti gli astronauti sulla luna se ce ne fossero stati . Fortunatamente, è successo quando tutti erano al sicuro sulla Terra! Lo spazio è pericoloso.

Acqua

Le prove suggeriscono che lacqua possa esistere nel sottosuolo di tutto Marte. Questo non è definitivo, ma è una possibilità relativamente forte. Un accesso immediato allacqua sarebbe importante non solo per la nostra capacità di rimanere idratati e far crescere le cose, ma perché saremmo in grado di usarla per creare ossigeno per respirare. La luna ha un po dacqua superficiale, così come lacqua interna, ma probabilmente dovremmo vivere vicino ai poli per accedervi.

Gravità

La gravità su Marte è più potente della gravità sulla luna. Se dovessi pesare 200 libbre (91 chilogrammi) sulla Terra, e non sto dicendo che lo faccio, peserei 33 libbre (15 chilogrammi) sulla luna e 75 libbre (34 chilogrammi) su Marte. Questa maggiore gravità su Marte aiuta a mantenere latmosfera sul pianeta e sarebbe anche utile per far rimanere gli oggetti a terra e mantenere le nostre ossa un po più robuste.

Valore scientifico

Le prove suggeriscono che la luna è una grossa fetta della Terra che si è separata molto, molto tempo fa. Marte, daltra parte, è un pianeta totalmente separato che si è evoluto da solo, aveva molta geologia interessante (ci sono alcuni vulcani inattivi molto, molto alti su Marte). Alcune persone teorizzano che potrebbe esserci effettivamente vita lì. Non come la vita umana, ma potrebbero esserci piccoli batteri o altri minuscoli organismi. Questa possibilità è affascinante ed è uno dei motivi principali per cui continuiamo a tornarci. Quindi, scientificamente, Marte è una destinazione molto migliore della Luna.

Fresco

Marte è davvero fantastico. È rosso. Prende il nome dal dio romano della guerra.Anche Marte è in maiuscolo, mentre la luna no.

Ora passiamo ai vantaggi di vivere sulla luna.

Distanza

La luna è molto vicina alla Terra. Ciò consente di risparmiare unenorme quantità di carburante (denaro). Al momento abbiamo razzi che possono far atterrare un sacco di cose sulla luna. Potremmo iniziare a scaricare rifornimenti sulla Luna in mesi se davvero lo volessimo. Per iniziare a inviare acqua e carburante per missili per il viaggio di ritorno a casa, insieme ad altri rifornimenti su Marte, dovremmo prima fare anni di ricerca.

Non fraintendermi , abbiamo razzi che possono far atterrare piccole quantità di materiale su Marte. Ma è davvero difficile portare oggetti grandi su Marte. Per arrivare su Marte, devi allontanarti completamente dalla Terra, spostarti su Marte e poi atterrare dolcemente sulla superficie del pianeta. Questo processo per arrivare su Marte richiede molta energia e richiede un enorme razzo per portare anche una piccola quantità di materiale sulla superficie. Dai unocchiata a questo post per scoprire perché i razzi devono essere così grandi.

Considera questo: i razzi che abbiamo portato sulla luna e ritorno erano i più grandi che abbiamo mai costruito, ed erano abbastanza grande da avere tre ragazzi stipati in uno spazio minuscolo delle dimensioni di un minivan. Questo va bene per un viaggio di tre giorni sulla luna, ma non funzionerebbe davvero per il viaggio di sei mesi su Marte.

Ora, se vuoi che gli astronauti tornino a casa, devi costruire un razzo che può arrivare su Marte e ritorno. Quelle non esistono ancora.

Viaggi e comunicazioni

Ci vogliono solo tre giorni per arrivare sulla luna, mentre ci vogliono sei mesi per arrivare su Marte. E poiché un anno marziano è molto più lungo di un anno terrestre, i pianeti si allineano nel modo giusto per viaggiare solo una volta ogni due anni. Cè circa un periodo di due settimane in cui puoi lanciare un razzo per andare dalla Terra a Marte (chiamato “finestra di lancio”) e, se lo perdi, sei sfortunato fino alla prossima volta che si allineano giusto, due anni dopo.

La luna, invece, è facile da raggiungere, poiché è molto più vicina. Infatti, poiché la luna orbita intorno Terra, possiamo andarci praticamente ogni volta che vogliamo.

Ciò ha grandi implicazioni per la sicurezza: il salvataggio di persone dalla luna richiederebbe solo pochi giorni, mentre su Marte le persone potrebbero rimanere bloccate per anni. il libro e il film The Martian?) Inoltre, se vuoi avere una conversazione con qualcuno sulla luna dal pianeta Terra, avresti solo pochi secondi di ritardo. Il ritardo su Marte è compreso tra quattro e 24 minuti, a seconda se Marte è dalla “nostra parte” del sole o dalla parte opposta. Se pensi che la videoconferenza sia un problema, immagina di provare a conversare con qualcuno con un ritardo di 24 minuti. Uff.

Benefici economici

Così come è più facile inviare rifornimenti sulla luna che spedirli su Marte, spedire roba dalla luna sulla Terra è molto, molto a buon mercato (leggi il libro di Robert Heinlein, The Moon is a Harsh Mistress). Quindi, se estraiamo dalla luna sostanze come metalli o elio-3, che è necessario per la fusione nucleare, potremmo riportare materiale sulla Terra quasi senza alcun costo. Se sparassi con un cannone dalla luna alla giusta angolazione e velocità, sarebbe letteralmente ricaduto sulla Terra.

Se estraessimo Marte per questo tipo di materie prime, sarebbe incredibilmente costoso riportarli sulla Terra. I razzi dovrebbero essere costruiti su (o in orbita attorno) Marte, e questi dovrebbero fare il lungo viaggio di ritorno sulla Terra, che richiede molto carburante. Quindi, da un punto di vista puramente orientato al commercio, una colonia lunare è unimpresa economica molto migliore.

Eventi solari

Ricordi quel viaggio di sei mesi su Marte? Gli astronauti sarebbero stati su una minuscola nave nella vastità dello spazio. Se ci fosse un grande evento solare che causasse un aumento significativo delle radiazioni, il che accade spesso, morirebbero a meno che la nave non avesse una schermatura dalle radiazioni estremamente resistente.

Un solare evento potrebbe accadere anche sulla strada per la luna. Ma dal momento che ci vogliono solo tre giorni per arrivarci, è più facile evitare periodi in cui potrebbero verificarsi riacutizzazioni di radiazioni.

Il sorgere della Terra

Guardare il sorgere della Terra da seduti nel mio soggiorno sulla luna sarebbe fantastico. A meno che non fossimo fuggiti dalla Terra perché era diventata un deserto nucleare. Quindi sarebbe solo un promemoria di tutto ciò che abbiamo perso.

Il risultato

A lungo termine, Marte vince. La luna è troppo dura per essere qualcosa di diverso da un trampolino di lancio verso la vita nello spazio. A causa della possibilità di vita e della geologia molto interessante che ha avuto luogo molto tempo fa, Marte offre unopportunità molto migliore per lesplorazione scientifica. E se qualcosa di orribile accadesse sulla Terra e non potrebbe più sostenere la vita, Marte sarebbe un posto molto migliore in cui vivere a causa della possibilità di trovare lacqua, la sua gravità più elevata e la sua atmosfera.

Detto questo, la luna è un luogo molto più economicamente fattibile per una colonia.Una colonia su Marte continuerà ad essere lontana in futuro fino a quando i finanziamenti e i venti politici non cambieranno.

Questo articolo è stato adattato da un post originale su The Rocket Science Blog. Aaron Ridley è un professore di scienze spaziali e ingegneria presso lUniversità del Michigan. Il suo podcast, X and Why, parla di scienza e tecnologia.