Come facciamo a colonizzare Mercurio?

L’umanità ha sognato a lungo di stabilirsi su altri mondi, anche prima di iniziare ad andare nello spazio. Abbiamo parlato di colonizzare la Luna, Marte e persino di stabilirci su esopianeti in sistemi stellari lontani. Ma che dire degli altri pianeti nel nostro cortile? Quando si tratta del sistema solare, c’è un sacco di potenziali beni immobili là fuori che non consideriamo veramente.

Ben considerare Mercurio. Anche se la maggior parte delle persone non lo sospetterebbe, il pianeta più vicino al nostro sole è in realtà un potenziale candidato per l’insediamento. Mentre sperimenta temperature estreme – gravitando tra il calore che potrebbe cuocere istantaneamente un essere umano e il freddo che potrebbe congelare la carne in pochi secondi – ha effettivamente un potenziale come colonia iniziale.

Esempi nella finzione:

L’idea di colonizzare Mercurio è stata esplorata dagli scrittori di fantascienza per quasi un secolo. Tuttavia, è solo dalla metà del XX secolo che la colonizzazione è stata trattata in modo scientifico. Alcuni dei primi esempi conosciuti di questo includono i racconti di Leigh Brackett e Isaac Asimov durante gli anni ’40 e ’50.

Nel lavoro del primo, Mercurio è un pianeta bloccato da un punto di vista tidale (che era quello che gli astronomi credevano a quel tempo) che ha una “Cintura del Crepuscolo” caratterizzata da estremi di calore, freddo e tempeste solari. Alcuni dei primi lavori di Asimov includevano racconti in cui l’ambientazione era un Mercurio simile a quello bloccato dalla marea, o i personaggi provenivano da una colonia situata sul pianeta.

Questi includevano “Runaround” (scritto nel 1942, e poi incluso in I, Robot), che è incentrato su un robot che è specificamente progettato per far fronte alle intense radiazioni di Mercurio. Nel giallo di Asimov “La notte morente” (1956) – in cui i tre sospetti vengono da Mercurio, dalla Luna e da Cerere – le condizioni di ogni luogo sono la chiave per scoprire chi è l’assassino.

Nel 1946, Ray Bradbury pubblicò “Gelo e fuoco”, un racconto che si svolge su un pianeta descritto come vicino al sole. Le condizioni su questo mondo alludono a Mercurio, dove i giorni sono estremamente caldi, le notti estremamente fredde e gli esseri umani vivono solo otto giorni. Islands in the Sky (1952) di Arthur C. Clarke contiene la descrizione di una creatura che vive su quello che all’epoca si credeva essere il lato permanentemente oscuro di Mercurio e che occasionalmente visita la regione del crepuscolo.

Nel suo romanzo successivo, Rendezvous with Rama (1973), Clarke descrive un sistema solare colonizzato che include gli Hermiani, un ramo indurito dell’umanità che vive su Mercurio e prospera dall’esportazione di metalli ed energia. La stessa ambientazione e identità planetaria è usata nel suo romanzo del 1976 Imperial Earth.

Nel romanzo di Kurt Vonnegut Le sirene di Titano (1959), una sezione della storia è ambientata in grotte situate sul lato oscuro del pianeta. Il racconto di Larry Niven “The Coldest Place” (1964) stuzzica il lettore presentando un mondo che si dice sia il luogo più freddo del sistema solare, solo per rivelare che è il lato oscuro di Mercurio (e non Plutone, come si presume generalmente).

Mercurio serve anche come luogo in molti dei romanzi e racconti di Kim Stanley Robinson. Questi includono The Memory of Whiteness (1985), Blue Mars (1996), e 2312 (2012), in cui Mercurio è la sede di una vasta città chiamata Terminator. Per evitare le radiazioni nocive e il calore, la città rotola intorno all’equatore del pianeta su binari, tenendo il passo con la rotazione del pianeta in modo da rimanere davanti al sole.

Nel 2005, Ben Bova ha pubblicato Mercury (parte della sua serie Grand Tour) che tratta l’esplorazione di Mercurio e la sua colonizzazione per lo sfruttamento dell’energia solare. Il romanzo di Charles Stross del 2008 Saturn’s Children coinvolge un concetto simile al 2312 di Robinson, dove una città chiamata Terminator attraversa la superficie su rotaie, tenendo il passo con la rotazione del pianeta.

Metodi proposti:

esistono diverse possibilità per una colonia su Mercurio, a causa della natura della sua rotazione, orbita, composizione e storia geologica. Per esempio, il lento periodo di rotazione di Mercurio significa che un lato del pianeta è rivolto verso il sole per lunghi periodi di tempo – raggiungendo temperature elevate fino a 427 °C (800 °F) – mentre il lato opposto sperimenta un freddo estremo (-193 °C; -315 °F).

Inoltre, il rapido periodo orbitale del pianeta di 88 giorni, combinato con il suo periodo di rotazione siderale di 58,6 giorni, significa che il sole impiega circa 176 giorni terrestri per tornare nello stesso punto del cielo (cioè un giorno solare). Essenzialmente, questo significa che un singolo giorno su Mercurio dura quanto due dei suoi anni. Quindi, se una città fosse collocata sul lato notturno, e avesse delle ruote con binari in modo da potersi spostare per stare davanti al sole, la gente potrebbe vivere senza paura di bruciare.

Inoltre, l’inclinazione assiale molto bassa di Mercurio (0,034°) significa che le sue regioni polari sono permanentemente in ombra e abbastanza fredde da contenere ghiaccio d’acqua. Nella regione settentrionale, un certo numero di crateri sono stati osservati dalla sonda MESSENGER della NASA nel 2012 che ha confermato l’esistenza di ghiaccio d’acqua e molecole organiche. Gli scienziati ritengono che anche il polo sud di Mercurio potrebbe avere del ghiaccio, e sostengono che si stima che da 100 miliardi a 1 trilione di tonnellate di ghiaccio d’acqua potrebbero esistere in entrambi i poli, che potrebbe essere spesso fino a 20 metri in alcuni punti.

In queste regioni, una colonia potrebbe essere costruita utilizzando un processo chiamato “paraterraforming” – un concetto inventato dal matematico britannico Richard Taylor nel 1992. In un documento intitolato “Paraterraforming – The Worldhouse Concept”, Taylor ha descritto come un involucro pressurizzato potrebbe essere posto sopra l’area utilizzabile di un pianeta per creare un’atmosfera autonoma. Nel corso del tempo, l’ecologia all’interno di questa cupola potrebbe essere modificata per soddisfare le esigenze umane.

Nel caso di Mercurio, questo includerebbe il pompaggio di un’atmosfera respirabile, e poi lo scioglimento del ghiaccio per creare vapore acqueo e irrigazione naturale. Alla fine, la regione all’interno della cupola diventerebbe un habitat vivibile, completo di un proprio ciclo dell’acqua e del carbonio. In alternativa, l’acqua potrebbe essere fatta evaporare e l’ossigeno gassoso creato sottoponendola alla radiazione solare (un processo noto come fotolisi).

Un’altra possibilità sarebbe quella di costruire sottoterra. Per anni, la NASA ha accarezzato l’idea di costruire colonie in tubi di lava stabili e sotterranei che sono noti per esistere sulla Luna. E i dati geologici ottenuti dalla sonda MESSENGER durante i flyby che ha condotto tra il 2008 e il 2012 hanno portato alla speculazione che tubi di lava stabili potrebbero esistere anche su Mercurio.

Questo include le informazioni ottenute durante il flyby 2009 della sonda di Mercurio, che ha rivelato che il pianeta era molto più geologicamente attivo in passato di quanto si pensasse. Inoltre, MESSENGER ha iniziato a individuare strane caratteristiche simili a formaggio svizzero sulla superficie nel 2011. Questi buchi, conosciuti come “hollows”, potrebbero essere un’indicazione dell’esistenza di tubi sotterranei anche su Mercurio.

Le colonie costruite all’interno di tubi di lava stabili sarebbero naturalmente protette dalle radiazioni cosmiche e solari, dalle temperature estreme e potrebbero essere pressurizzate per creare atmosfere respirabili. Inoltre, a questa profondità, Mercurio sperimenta molte meno variazioni di temperatura e sarebbe abbastanza caldo da essere abitabile.

Benefici potenziali:

A colpo d’occhio, Mercurio sembra simile alla Luna della Terra, quindi la sua colonizzazione si baserebbe su molte delle stesse strategie per stabilire una base lunare. Ha anche abbondanti minerali da offrire, che potrebbero aiutare l’umanità a muoversi verso un’economia post-scarsità. Come la Terra, è un pianeta terrestre, il che significa che è composto da rocce di silicati e metalli che si differenziano tra un nucleo di ferro e crosta e mantello di silicati.

Tuttavia, Mercurio è composto dal 70% di metalli mentre la composizione della Terra è del 40% di metalli. Inoltre, Mercurio ha un nucleo particolarmente grande di ferro e nichel, che rappresenta il 42% del suo volume. In confronto, il nucleo della Terra rappresenta solo il 17% del suo volume. Di conseguenza, se Mercurio venisse estratto, si potrebbero produrre abbastanza minerali da far durare l’umanità indefinitamente.

La sua vicinanza al sole significa anche che potrebbe imbrigliare un’enorme quantità di energia. Questa potrebbe essere raccolta da matrici solari orbitali, che sarebbero in grado di raccogliere l’energia costantemente e trasmetterla alla superficie. Questa energia potrebbe poi essere trasmessa ad altri pianeti del sistema solare utilizzando una serie di stazioni di trasferimento posizionate nei punti di Lagrange.

Inoltre, c’è la questione della gravità di Mercurio, che è il 38% del normale terrestre. Questo è più del doppio di quello che sperimenta la Luna, il che significa che i coloni avrebbero un tempo più facile per adattarsi ad esso. Allo stesso tempo, è anche abbastanza bassa da presentare vantaggi per quanto riguarda l’esportazione di minerali, poiché le navi che partono dalla sua superficie avrebbero bisogno di meno energia per raggiungere la velocità di fuga.

Infine, c’è la distanza da Mercurio stesso. Con una distanza media di circa 93 milioni di km (58 milioni di mi), Mercurio varia da 77,3 milioni di km (48 milioni di mi) a 222 milioni di km (138 milioni di mi) dalla Terra. Questo lo pone molto più vicino di altre possibili aree ricche di risorse come la Cintura degli Asteroidi (329 – 478 milioni di km di distanza), Giove e il suo sistema di lune (628,7 – 928 milioni di km), o Saturno (1,2 – 1,67 miliardi di km).

Inoltre, Mercurio raggiunge una congiunzione inferiore – il punto in cui è nel suo punto più vicino alla Terra – ogni 116 giorni, che è significativamente più breve di quella di Venere o Marte. In pratica, le missioni destinate a Mercurio potrebbero essere lanciate quasi ogni quattro anni, mentre le finestre di lancio per Venere e Mercurio dovrebbero avvenire rispettivamente ogni 1,6 anni e 26 mesi.

In termini di tempo di viaggio, sono state montate diverse missioni verso Mercurio che possono darci una stima approssimativa di quanto tempo potrebbe richiedere. Per esempio, la prima navicella che ha viaggiato verso Mercurio, la navicella Mariner 10 della NASA (lanciata nel 1973), ha impiegato circa 147 giorni per arrivarci.

Più recentemente, la navicella MESSENGER della NASA è stata lanciata il 3 agosto 2004 per studiare Mercurio in orbita, e ha fatto il suo primo flyby il 14 gennaio 2008. Questo è un totale di 1.260 giorni per andare dalla Terra a Mercurio. Il tempo di viaggio prolungato era dovuto al fatto che gli ingegneri cercavano di mettere la sonda in orbita attorno al pianeta, quindi doveva procedere ad una velocità più lenta.

Sfide:

Ovviamente, una colonia su Mercurio sarebbe comunque una sfida enorme, sia economicamente che tecnologicamente. Il costo per stabilire una colonia in qualsiasi punto del pianeta sarebbe enorme, e richiederebbe materiali abbondanti da spedire dalla Terra, o da estrarre sul posto. In entrambi i casi, un’operazione del genere richiederebbe una grande flotta di astronavi in grado di compiere il viaggio in un tempo rispettabile.

Una tale flotta non esiste ancora, e il costo per svilupparla (e l’infrastruttura associata per portare tutte le risorse e le forniture necessarie su Mercurio) sarebbe enorme. Affidarsi ai robot e all’utilizzo delle risorse in situ (ISRU) ridurrebbe certamente i costi e la quantità di materiali da spedire. Ma questi robot e le loro operazioni avrebbero bisogno di essere schermati dalle radiazioni e dai brillamenti solari fino a quando non hanno finito il lavoro.

In pratica, la situazione è come cercare di stabilire un rifugio nel mezzo di un temporale. Una volta che è completo, puoi metterti al riparo. Ma nel frattempo, è probabile che ci si bagni e ci si sporchi! E anche una volta che la colonia fosse completa, i coloni stessi dovrebbero affrontare i pericoli sempre presenti dell’esposizione alle radiazioni, della decompressione e degli estremi di caldo e freddo.

Come tale, se una colonia fosse stabilita su Mercurio, sarebbe fortemente dipendente dalla sua tecnologia (che dovrebbe essere piuttosto avanzata). Inoltre, fino a quando la colonia non diventasse autosufficiente, coloro che vi abitano dipenderebbero dalle spedizioni di rifornimenti che dovrebbero arrivare regolarmente dalla Terra (di nuovo, costi di spedizione!)

Ancora, una volta che la tecnologia necessaria fosse sviluppata, e noi potessimo trovare un modo conveniente per creare uno o più insediamenti e spedirli su Mercurio, potremmo guardare avanti per avere una colonia che potrebbe fornirci energia e minerali senza limiti. E avremmo un gruppo di vicini umani conosciuti come Hermiani!

Come per tutto ciò che riguarda la colonizzazione e la terraformazione, una volta stabilito che è effettivamente possibile, l’unica domanda che rimane è “quanto siamo disposti a spendere?