Il sogno della vita in altri mondi
I pianeti stranieri ispirano la nostra immaginazione: perché non colonizzare la Luna o Marte? Dove mancano i fatti, fiorisce la fantasia. Tuttavia, la fantascienza spesso diventa realtà a un certo punto.
Nel 1608, l'astronomo e matematico Johannes Kepler scrisse un romanzo. Il libro, intitolato "Somnium", parla di un sogno di viaggio sulla luna. In esso, i demoni descrivono dettagliatamente come possono portare le persone sulla luna in quattro ore. Questa storia immaginaria, quasi fiabesca, in cui compaiono anche streghe e uomini della luna, è considerata uno dei primi romanzi del futuro. Keplero non è quindi solo uno dei fondatori della scienza moderna, ma anche del genere della fantascienza.
Non è una coincidenza. Ancora oggi gli scienziati pensano a chi siamo. Molto di ciò che oggi sembra fantascienza sarà probabilmente del tutto normale tra qualche anno. Tre secoli e mezzo dopo il sogno di Keplero, le prime persone hanno effettivamente viaggiato sulla Luna, anche se con tute protettive a tenuta di gas e senza l'aiuto di demoni. Quello che un tempo era la Luna - un mondo nuovo, completamente sconosciuto e quindi ideale per sogni di futuro di ogni tipo - oggi è Marte. Ci vorranno ancora diversi decenni prima che i primi esseri umani mettano piede su Marte. Da tempo, però, i ricercatori analizzano i dati delle sonde spaziali per comprendere meglio il Pianeta Rosso.
Misurazioni su Marte
Il 26 novembre scorso, la sonda di "InSight Mars", la missione dell'agenzia spaziale americana NASA, è atterrata con successo su Marte. L'obiettivo è quello di scoprire di più sulla struttura interna del pianeta e quindi sulla sua formazione. La sonda ha quindi a bordo diversi dispositivi tecnici, primo fra tutti un sismometro che registra i movimenti della superficie del pianeta. L'ETH di Zurigo ha sviluppato l'elettronica del dispositivo e sta ora analizzando i dati per conto della NASA.
Le attività dell'ETH con "InSight Mars" sono guidate da Domenico Giardini, professore di sismologia e geodinamica all'ETH di Zurigo. "È la prima volta che abbiamo una stazione meteorologica di alta precisione su Marte per un periodo così lungo", afferma felicemente. Dopo sei mesi, traccia un bilancio intermedio positivo. "Il sismometro funziona perfettamente, stiamo imparando molto". Finora, il dispositivo ha registrato quattro eventi che non sono ancora stati compresi. Un segnale registrato può essere localizzato a qualche centinaio di chilometri di distanza, gli altri provengono da più lontano.
I ricercatori dell'ETH non sono ancora sicuri di cosa abbia causato il malfunzionamento del sismometro, forse a causa di un terremoto, dell'impatto di un meteorite, di un'eruzione vulcanica o di forti raffiche di vento. "Stiamo facendo ricerche in un territorio completamente nuovo", afferma Giardini. Egli paragona la situazione a quella degli scienziati della metà del XIX secolo, quando iniziarono a registrare le vibrazioni della superficie terrestre. "Quando si verificò un terremoto in Giappone, i ricercatori europei registrarono le vibrazioni ma non avevano idea della loro provenienza".
Oggi è altrettanto difficile per gli scienziati scoprire cosa ha innescato i segnali su Marte. Questo perché le onde sismiche si propagano in modo diverso sul Pianeta Rosso rispetto alla Terra. Per questo motivo, prima di poter riconoscere i terremoti come tali, è necessario chiarire in che misura le onde cambiano nel loro percorso dalla sorgente al dispositivo di misurazione. I ricercatori del Fare ricerca all'ETH ipotizzano attualmente che uno dei quattro eventi registrati sia stato un terremoto su Marte. "Ciò che sorprende è che il segnale assomigliasse a un terremoto lunare piuttosto che a un terremoto", afferma Giardini. Questo potrebbe essere un'indicazione di una somiglianza tra la crosta marziana e quella lunare. Tuttavia, i ricercatori dipendono da terremoti più forti per confermare questa ipotesi.
Piante per pianeti lontani
Parlando con Giardini, una cosa diventa particolarmente chiara: quante poche conoscenze affidabili ci siano oggi su Marte e quanto enormi siano gli sforzi e i costi per scoprire di più sulla natura del pianeta. Lo stesso vale per la domanda cruciale se ci siano davvero tracce di vita su Marte. Giardini ipotizza che questo aspetto sarà chiarito al più tardi tra due o tre decenni.
Dove mancano i fatti, fiorisce la fantasia. Da tempo si specula sul viaggio su Marte e su come colonizzare il pianeta. Anche l'industria dell'intrattenimento contribuisce a questo fenomeno. Un esempio recente è il film "The Martian" (2015). Il film racconta di un astronauta che viene abbandonato su Marte e deve cavarsela da solo fino all'arrivo dei soccorsi. L'astronauta, interpretato da Matt Damon, fa scorta delle sue scarse scorte di cibo mescolando feci umane con il suolo marziano per coltivare patate. Quanto è realistico questo scenario hollywoodiano?
Grace Crain è una dottoranda dell'ETH che lavora al progetto "Melissa" dell'Agenzia spaziale europea (ESA), che mira a rendere abitabili la Luna o Marte, almeno per gli astronauti di una base fissa. L'area principale di Crain è la "space farming", ovvero la coltivazione di piante nello spazio. Sta studiando come gli escrementi umani possano essere riciclati per il nostro cibo. "Solo riciclando potremo vivere più a lungo su un pianeta alieno", afferma l'americana, figlia di un astrofisico, che leggeva volentieri libri di fantascienza e ha il sistema solare tatuato sull'avambraccio. L'approccio del film è quindi molto realistico. "Dopo tutto, sarebbe molto inefficiente trasportare costantemente cibo e bevande su Marte". Tuttavia, le patate hollywoodiane di Matt Damon sono purtroppo immangiabili. "La sabbia marziana è tossica per gli esseri umani".
"Solo riciclando potremo vivere più a lungo su un pianeta alieno". Grace Crain
Non è ancora stata trovata la formula perfetta per utilizzare l'urina e le feci per far crescere le piante che producono cibo. Ma Crain e altri ricercatori sono sulle tracce della soluzione. "Tuttavia, dobbiamo ancora superare un blocco mentale, perché nel Medioevo molte persone morivano a causa della presenza di feci umane nell'acqua potabile". Grazie alle possibilità tecnologiche di oggi, tuttavia, nessuno dovrà più preoccuparsi di questo scenario orribile.
In una serra del centro di ricerca Strickhof di Lindau, l'americano testa giorno dopo giorno la composizione dell'urina che permette alle piante di prosperare al meglio. L'urina proviene dai bagni dell'ETH, l'istituto di ricerca sulle acque, Eawag. La società Vuna, spin-off dell'Eawag, la trasforma in fertilizzante liquido Aurin.
Una delle maggiori difficoltà è che l'urina contiene molto sale, che molte piante non amano, spiega Crain. Non solo la pianta utilizzata non deve fare caso al sale, ma deve anche essere efficiente e in grado di convertire la CO2 espirata dagli astronauti in ossigeno. Questo perché la vita su Marte è possibile solo in spazi chiusi a causa delle condizioni estreme. Crain sta attualmente sperimentando i semi di soia.
Habitat lunare sul Cervino
Creare una base fissa su un pianeta alieno è anche l'obiettivo del progetto studentesco interdisciplinare "Igluna" del Centro Spaziale Svizzero. In particolare, si vuole simulare un habitat lunare. Studenti di tutta Europa stanno studiando come potrebbe essere un alloggio permanente sulla Luna e quali tecnologie renderebbero possibile la vita sulla Luna. Ora vengono presentati i primi componenti che potrebbero far parte di un tale habitat. I progetti di un totale di 20 squadre provenienti da nove Paesi europei saranno riuniti in una grotta del ghiacciaio sul Klein Matterhorn e nel centro del villaggio di Zermatt.
I progetti singoli coprono molte aree necessarie per la vita sulla Luna, come la produzione di aria pulita, acqua potabile, cibo ed energia. Sono incluse anche tecnologie che facilitano la navigazione o migliorano il benessere umano. "Lo spazio è una grande fonte di motivazione e ispirazione per gli studenti", afferma Tatiana Benavides, Hub Manager del Centro Spaziale Svizzero dell'ETH, che coordina il progetto.
Quando i primi esseri umani vivranno stabilmente in una stazione sulla Luna o su Marte è sicuramente ancora scritto nelle stelle. Tuttavia, molte tecnologie che vengono studiate con l'obiettivo di scoprire pianeti alieni potrebbero essere utili anche sulla Terra. Ad esempio, un fertilizzante ricavato dall'urina, che la dottoranda Grace Crain sta testando per l'uso nello spazio, potrebbe essere utilizzato anche sulla Terra. Se un giorno potesse sostituire i fertilizzanti chimici, si tratterebbe di una vera e propria rivoluzione agricola.
Forse l'idea romantica della vita su mondi alieni ci aiuterà a sopravvivere sul nostro pianeta. Ma chissà se prima o poi l'uomo non colonizzerà Marte, per un breve o lungo periodo.
A volte la fantascienza diventa rapidamente realtà e ribalta schemi di pensiero consolidati. Quando Johannes Kepler sognò un viaggio sulla luna nel suo libro "Somnium" all'inizio del XVII secolo, il suo obiettivo principale era quello di convincere i suoi lettori che la terra non era il centro di tutto ciò che è umano e divino. Solo un anno dopo pubblicò "Astronomia Nova", che oggi è considerata una delle prime prove scientifiche del fatto che la terra gira intorno al sole e non viceversa.
Questo testo è pubblicato nell'attuale numero di l'ETH Magazine Globo pubblicato.
