Perché le future colonie lunari avranno bisogno di vivere nel sottosuolo?

Il pensiero di colonizzare la Luna ha per decenni stuzzicato scienziati e visionari. Varie colonie hanno riempito i nostri schermi come la serie televisiva Spazio 1999 con base lunare Alpha, un’installazione scientifica permanente.
Il prossimo passo logico per l’umanità senza dubbio è colonizzare la Luna, unico satellite naturale della Terra a 384.400 km di distanza è di gran lunga l’oggetto celeste a noi più vicino, relativamente facile da raggiungere. Tra i motivi d’interesse è l’abbondante offerta di Elio-3 sulla Luna, è un combustibile ideale per reattori a fusione.
Vari programmi spaziali teoricamente hanno tracciato un percorso per la creazione di una colonia lunare costantemente presidiata. La Cina ha espresso interesse per una base sul lato più lontano della Luna. E’ stato rivelato che dall’ottobre 2015 Esa e la Roscosmos stanno progettando una serie di missioni verso la Luna per valutare la possibilità di un insediamento permanente.
Colonizzare il nostro satellite è una sfida impegnativa, una singola rotazione della Luna richiede circa 28 giorni terrestri, significa che ogni notte lunare dura 354 ore, l’equivalente di più di 14 giorni sulla Terra. In pratica questo ciclo notte significa che le temperature scendono drasticamente. Le temperature lungo l’equatore variano tra 116° C durante il giorno a -173° C durante la notte.
La notte lunare sarà più breve se la base è collocata al Polo Nord o Sud. Edmond Trollope, ingegnere operazioni della sonda per Telespazio VEGA Deutschland, ha detto:
«Ci sono molte buone ragioni per costruire una tale base ai poli, bisogna considerare anche le ore di luce solare, come sulla Terra, i poli possono diventare estremamente freddi. Il Sole ai poli lunari si sposta all’orizzonte piuttosto che verso il cielo, per questo i pannelli per la costruzione della base lunare dovrebbero essere sistemati nella forma di una parete, ciò rende la costruzione più complessa».
Volker Maiwald, ricercatore associato del Centro aerospaziale tedesco DLR, ha detto: «Con un sito di base sapientemente selezionato, la differenza di temperatura può essere agevolmente moderata.
L’ampia variazione nel ciclo giorno / notte significa che le basi lunari non solo devono fornire sufficiente isolamento contro il gelo e il torrido caldo, ma hanno anche bisogno di essere in grado di resistere a sollecitazioni termiche e l’espansione termica».

Protezione termica
Le prime missioni Lander robotiche verso la Luna, come ad esempio quelle dell’Unione Sovietica sono state progettate per sopravvivere un giorno lunare (due settimane sulla Terra). I lander della Nasa utilizzati nelle missioni Surveyor (programma progettato per trovare un modo per atterrare in sicurezza sulla Luna), potrebbero essere riattivati nella fase del giorno lunare. Tuttavia, il danneggiamento ai componenti durante la notte spesso ha impedito di utilizzare i dati scientifici.
I rover lunari utilizzati dall’Unione Sovietica per il programma spaziale Lunokhod alla fine del 1960 e primi mesi del 1970 lanciati dall’URSS per l’esplorazione della Luna, la raccolta d’immagini e lo studio di altri parametri ambientali della Luna, avevano incorporato elementi di riscaldamento radioattivi con un raffinato sistema di ventilazione, hanno permesso loro di operare per un massimo di 11 mesi, durante la fase notturna rimanevano in stand-by per essere riavviati non appena era disponibile l’energia solare.
Una possibilità per evitare le alte escursioni termiche è di seppellire qualsiasi edificio della base all’interno della regolite lunare, un materiale polverulento che ricopre la superficie della Luna, ha una bassa conducibilità termica e un’elevata resistenza alle radiazioni solari. Ciò significa che possiede forti qualità di isolamento termico, per questo più la colonia lunare è costruita in profondità, maggiore è la protezione termica. Inoltre, sulla Luna a causa della mancanza di atmosfera, il trasferimento di calore di una base lunare riscaldata è molto basso, questo può ridurre ulteriormente le sollecitazioni termiche.
Volker Maiwald ha aggiunto:
«Anche se l’idea di coprire una colonia con la regolite è accettata, in pratica è una grande sfida, non ho ancora visto un disegno che può gestirlo. Suppongo che potrà essere fatto con l’utilizzo di macchine robotiche per la costruzione, gestite in remoto».

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Pino Silvestri

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Pino Silvestri, blogger per diletto, fondatore, autore di Virtualblognews, presente su Facebook e Twitter.
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