Possiamo costruire un pianeta abitabile da zero?

Che si tratti di costruire una stazione spaziale planetaria o una replica planetaria completa, è improbabile che assisteremo a questa impresa, almeno nella nostra vita. La terraformare un pianeta esistente, tuttavia, è un'opzione più praticabile.

Nella fantascienza, vediamo spesso umani che abitano oggetti di dimensioni planetarie. Dalla leggendaria Morte Nera di Star Wars alla struttura che costruisce il pianeta in The Hitchhiker's Guide to the Galaxy al gigante Ring World, il prototipo della sfera di Dyson. La domanda è: possiamo farlo? Se è così, come possiamo farlo?

Condizioni di base

Per cominciare, se intendiamo popolare un pianeta creato artificialmente, dovremo trovare un posto adatto per esso nello spazio. La cosa più importante è che si trovi nell'habitat. Ciò significa che l'orbita di questo pianeta creato artificialmente o la distanza da esso alla stella più vicina deve essere adatta affinché la temperatura sia accettabile.

Se questo pianeta è troppo vicino a una stella, friggeremo semplicemente dalla radiazione stellare, mentre troppa distanza significa che congeleremo a basse temperature. Inoltre, avremo bisogno di un'abbondante scorta di acqua liquida, perché senza acqua non ci può essere vita.

Oltre alla corretta temperatura e alla corretta distanza dalla stella, abbiamo anche bisogno di un'atmosfera con aria respirabile, gravità terrestre stabile, cicli diurni e notturni corretti e così via. Se riusciamo a soddisfare queste condizioni preliminari, solo allora possiamo pensare di costruire da zero un pianeta abitabile.

Quello che potrebbe essere considerato un "pianeta artificiale ma abitabile" potrebbe avere due interpretazioni.

L'interpretazione letterale è creare una replica esatta del pianeta, in cui un enorme pezzo di roccia si trasforma in una sfera gigante che sarà quasi indistinguibile dagli altri pianeti del nostro sistema solare.

Un altro modo per farlo è costruire un enorme satellite nello spazio, possibilmente una stazione spaziale sferica come la Morte Nera di Star Wars. Questa seconda opzione non sarà un pianeta nel vero senso della parola, tranne che per una forma sferica. Inoltre, non ruoterà su un'orbita fissa attorno al Sole, ma potrebbe semplicemente librarsi sopra la Terra, come gli altri nostri satelliti.

Entrambi gli approcci sarebbero un compito arduo per ingegneri e scienziati, ma il secondo approccio è relativamente più praticabile, quindi iniziamo con quello.

Stazione spaziale planetaria

Come accennato in precedenza, costruire una stazione spaziale sferica che assomiglia a un pianeta è più facile che costruire un pianeta gigante come la Terra.

La Morte Nera presente in Star Wars IV: A New Hope aveva un diametro di circa 160 km, che è molto! In confronto, la più grande stazione spaziale che abbiamo mai costruito è lunga meno di 120 metri. Tuttavia, se confronti una stazione del genere con il diametro della Terra di 12.742 km, sembrerà comunque un nano.

Se costruiamo questa nuova stazione spaziale simile a un pianeta e la costruiamo principalmente in acciaio, ci vorrebbero circa un quadrilione di tonnellate (105) tonnellate di acciaio. Per estrarre questa quantità di acciaio con i nostri attuali progressi tecnologici ci vorranno oltre 800.000 anni per estrarre solo acciaio! Attualmente possiamo produrre solo circa 1,8 miliardi di tonnellate di acciaio in tutto il mondo all'anno.

L'unico modo per ottenere le materie prime per costruire una stazione spaziale simile a un pianeta è ottenerla dallo spazio stesso, piuttosto che fare affidamento sulle risorse della Terra. Per fare questo, probabilmente dovremo sviluppare asteroidi e forse anche la luna. In effetti, molte aziende stanno lavorando a questa idea e sono in corso diversi studi su questo argomento.

Ora, se ipotizziamo di superare in qualche modo questo problema logistico con l'estrazione delle materie prime, abbiamo bisogno di robot avanzati (capaci di lavorare in microgravità) capaci di costruire un corpo sferico in cui potremmo vivere.

Avremo bisogno di costruire una stazione spaziale come un pianeta in modo che abbia una gravità simile a quella della Terra, perché i nostri corpi soffriranno della mancanza di gravità. Gli astronauti in lunghe missioni verso la Stazione Spaziale Internazionale (ISS) spesso affrontano perdita ossea, bassa pressione sanguigna e altri problemi di salute associati alla microgravità.

Mentre creare una stazione spaziale sferica planetaria simile a una Morte Nera sembra un'idea molto allettante, probabilmente soffre di un difetto intrinseco: la mancanza di stabilità.

La Morte Nera

Ci vorrà molta manutenzione attiva per mantenerlo stabile. Per raggiungere questo obiettivo, dobbiamo essere una civiltà almeno di tipo 1 sulla scala Kardashev e, secondo alcuni scienziati, siamo ancora a diversi secoli di distanza dal raggiungere questo status.

Allora ... che ne dici di creare un pianeta completo?

Copia planetaria

Mark Hempsell, un ingegnere aerospaziale con Reactions Engines, una società aerospaziale britannica privata, ha condotto uno studio completo sulla fattibilità di una replica planetaria. Il suo lavoro è pubblicato sul Journal of the British Interplanetary Society (JBIS).

Hempsell crede che non sia necessario copiare la Terra alla sua dimensione esatta per costruirne una copia.

Possiamo gestire bene una replica più piccola. Credeva che per ottenere l'equivalente della gravità terrestre su un pianeta artificiale, gli ingegneri avrebbero potuto cercare di "imballare" un decimo della massa terrestre in una sfera delle dimensioni della Luna.

Per riferimento: la massa della Terra è di 5842 quintilioni di tonnellate (5,9 × 1024 kg) e il diametro della Luna è di 3474 km. Non è tutto, ma Hempsell suggerisce come gli ingegneri possono imitare il modo naturale in cui è stato creato il pianeta.

I pianeti rocciosi come la Terra si sono formati dai resti di materiale rilasciato dal Sole durante la sua nascita. Questi grani rimanenti si sono coalizzati insieme, pezzo per pezzo, per milioni di anni, fino a quando non si è formato il pianeta vero e proprio. Hempsell crede che possiamo provare a imitare il processo naturale di creazione del pianeta, ma a un ritmo accelerato.

Per accelerare il processo, avremo bisogno di costruire una struttura termonucleare avanzata vicino al Sole, dove si potranno estrarre i materiali più pesanti che saranno necessari per creare un nuovo pianeta simile alla Terra.

Elementi più densi come l'osmio, l'iridio e il platino sarebbero una buona scelta per creare una replica del pianeta, ha detto Hempsell. Strati di questi elementi più pesanti potrebbero essere messi uno sopra l'altro e quindi lasciati raffreddare.

Hempsell ammette che attualmente l'unico modo noto per ottenere questi elementi è attraverso esplosioni di supernova termonucleari. Forse dovremo passare a una civiltà di tipo 2 sulla scala Kardashev per padroneggiare la fusione nucleare con una potenza così elevata.

Detto questo, anche se potessimo accelerare il processo di costruzione di un pianeta usando questo processo, ci vorrebbero comunque migliaia di anni per creare un pianeta usando questo metodo.

Terraformazione: la migliore alternativa

In alternativa a queste due idee entusiasmanti, c'è un'opzione più realistica: colonizzare i pianeti oi loro satelliti terraformando.

Durante la terraformazione, non è necessario costruire un pianeta da zero. Tutto quello che dobbiamo fare è manipolare il pianeta esistente per renderlo abitabile per la vita.

Ad esempio, potremmo eseguire esplosioni nucleari su Marte e riscaldare l'atmosfera del pianeta a nostro piacimento, quindi cercare modi per dotare questo pianeta di un'atmosfera simile alla Terra. Molti ricercatori ritengono che ciò sarà possibile entro pochi decenni.

Quindi, in conclusione, l'idea di costruire un pianeta da zero è una buona trama fantascientifica, ma in realtà non siamo nemmeno vicini a realizzarla nel prossimo futuro. Tuttavia, in pochi decenni, potremmo terraformare Marte o la Luna, che sarà ancora un'impresa incredibile per l'umanità e un nuovo passo nel nostro futuro cosmico!