Stiamo ancora fantasticando sulla costruzione di città sulla Luna. Ci sono solo alcuni ostacoli da superare.
Benvenuti alla seconda corsa allo spazio. È comprensibile che vi venga un senso di déjà vu. L’ultima volta erano l’Unione Sovietica e gli Stati Uniti a contendersi il primato di piantare per primi le bandiere. Ora è una corsa verso la superficie lunare tra America e Cina — insieme a una schiera di nazioni più o meno amichevoli o rivali — oltre a una miriade di compagnie spaziali private. E questa volta sembra che si stiano preparando a stabilirsi lì. Ci saranno, dicono i contendenti, basi sulla Luna, castelli abitati in modo permanente sotto le stelle.
L’idea di una base lunare, per quanto possa sembrare fantasiosa, non è nuova. Ma quest’anno, sotto la guida dell’amministratore Jared Isaacman, la NASA ha inondato l’opinione pubblica di annunci audaci. Se tutto andrà secondo i piani – un piano che probabilmente costerà decine di miliardi di dollari solo per essere avviato – ci saranno droni, lander robotici, satelliti di comunicazione e una centrale nucleare; ci saranno terrari per piante e sensori per i terremoti lunari; ci saranno esploratori meccanizzati alla ricerca di acqua nei crateri.
Le prime missioni con astronauti sulla superficie lunare, che gli Stati Uniti stanno attualmente pianificando di avviare nel 2028, saranno incentrate sull’esplorazione e sulla sperimentazione tecnologica. Ma l’idea è che – a un certo punto negli anni ’30 del XXI secolo – arriveremo a un punto in cui ci saranno alloggi per soggiorni a lungo termine, circondati da una rete di stazioni di ricerca scientifica, impianti di estrazione e lavorazione delle risorse e piazzole di atterraggio per le navicelle spaziali. «Sarà una vasta distesa», afferma Carlos García-Galán, responsabile del programma della base lunare della NASA, che si estenderà per «centinaia di miglia quadrate».
L’impegno è indubbiamente alimentato dalla competizione nazionalistica. La Cina ha piani quasi identici per costruire una propria base sulla Luna. Ed essere i primi è importante, perché il “vincitore” potrà dettare le condizioni. Che cos’è esattamente la Luna? È un avamposto militarizzato? È un polo produttivo? È una landa selvaggia da studiare e preservare?
Ma ci sono anche altri motivi per andarci. Il satellite della Terra contiene rocce primordiali che custodiscono indizi sulla formazione dell’intero sistema solare. La superficie lunare, praticamente priva di atmosfera che ostacoli la visione, è il luogo ideale dove collocare telescopi in grado di esaminare le epoche più antiche del cosmo. Il lato nascosto della Luna sarebbe «un luogo fantastico per esplorare l’universo più lontano», afferma Josef Aschbacher, direttore generale dell’Agenzia Spaziale Europea. Inoltre, lanciare razzi dalla superficie lunare, caratterizzata da una bassa gravità, è molto più efficiente dal punto di vista energetico rispetto alla Terra, il che significa che inviare astronauti – o veicoli spaziali robotici – più lontano nel sistema solare diventerà molto meno difficile. «La Luna è fondamentale. Sarà un trampolino di lancio per andare oltre, ovvero su Marte e oltre», afferma Aschbacher.
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Ma affinché queste visioni audaci diventino realtà, c’è una mole impressionante di lavoro da svolgere. Una base lunare di grandi dimensioni deve essere sicura per gli astronauti che la abiteranno: protetta dalla caduta di asteroidi, dalle radiazioni cosmiche incessanti, dalla polvere lunare affilata come lame e dagli sbalzi di temperatura estremamente violenti. Deve inoltre essere in qualche modo autosufficiente, in modo da poter resistere ai mutamenti della situazione politica e non comportare costi di manutenzione esorbitanti. Per questo, dovremo trovare un modo per utilizzare le risorse lunari per mantenere la base operativa — e, idealmente, generare entrate. E avremo bisogno di robot autonomi in grado di costruire, mantenere ed espandere la base anche quando i loro padroni umani non sono presenti. «È quasi come fondare una civiltà da zero», afferma Simon Middleburgh, condirettore del Nuclear Futures Institute presso la Bangor University in Galles.
Supponendo di riuscire a superare queste sfide iniziali, tra qualche decennio – diciamo entro il 2100 – le nostre prime basi lunari potrebbero trasformarsi da strutture appena visibili in città luminose, forse non troppo dissimili da quelle immaginate da autori e sceneggiatori di tutto il mondo. «È come la fantascienza di oggi che vogliamo davvero trasformare in realtà», afferma García-Galán. Qualcuno ci riuscirà?
La Luna è un luogo estremamente ostile in cui stabilirsi. In generale, le temperature diurne possono superare i 250 °F; di notte, possono precipitare a meno di –200 °F. Esposta al vuoto dello spazio, la superficie è costantemente bombardata da radiazioni cancerogene e spesso colpita da meteoroidi. Inoltre, la sua polvere vulcanica è appiccicosa e corrosiva, un vero e proprio distruttore di attrezzature e un ostacolo per i polmoni.
Purtroppo, il polo sud lunare — l’area su cui punta la NASA — è ancora più inospitale. La NASA vuole costruire una base lì perché si ritiene che i suoi crateri permanentemente in ombra nascondano riserve di ghiaccio d’acqua, che sarebbero più preziose dell’oro. Purificandolo, si potrebbero innaffiare le colture e idratare gli astronauti; separandolo in ossigeno e idrogeno, si otterrebbero aria respirabile e propellente per razzi. Ma la temperatura in quei crateri può scendere sotto i –410 °F, rendendoli alcuni dei luoghi più freddi dell’universo conosciuto. Sulla superficie al di fuori di quelle cavità, gli astronauti sarebbero esposti al sole cocente per 14 giorni prima di affrontare una notte gelida altrettanto lunga.
Ma i fondi che possiamo destinare alla sicurezza sono limitati. «In sostanza, si tratta di un rischio di morte accettabile», ha affermato Philip Metzger, ricercatore di ingegneria aerospaziale presso il Florida Space Institute, riflettendo su alcuni dei pericoli. «A cosa possiamo ragionevolmente sopravvivere senza spendere una fortuna?»
La temperatura è uno dei problemi più facili da gestire. La scienza dei materiali ha fatto passi da gigante e esistono una miriade di metalli, ceramiche, plastiche, composti e leghe in grado di resistere a sbalzi di temperatura estremi. I radiatori mantengono la temperatura bassa; i riscaldatori impediscono alle batterie di esaurirsi prematuramente. Anche gli astronauti se la cavano bene, con le loro sofisticate tute spaziali, ma quella tecnologia ha dato prova di sé solo durante brevi missioni. Non è ancora chiaro per quanto tempo questa attrezzatura potrebbe funzionare in condizioni così estreme.
La temperatura nei crateri del polo sud lunare può scendere sotto i –410 °F, rendendo alcuni di questi luoghi tra i più freddi dell’universo conosciuto.
Al di fuori di quei crateri, gli astronauti sarebbero esposti al sole cocente per 14 giorni prima di affrontare una notte gelida altrettanto lunga.
Le radiazioni spaziali, che possono causare gravi danni ai dispositivi elettronici e innescare una divisione cellulare cancerosa, sono di gran lunga più pericolose. E, come spiega Stuart George, fisico presso il Johnson Space Center della NASA a Houston, si presentano in due forme spiacevoli.
La prima è costituita dai raggi cosmici galattici, che piovono sulla Luna quasi costantemente. «Sono generati da supernove e fusioni di stelle di neutroni — tutti questi fenomeni», afferma George. E poiché i nuclei atomici, i protoni e gli elettroni che li compongono si muovono a frazioni significative della velocità della luce, questi raggi cosmici possiedono un’enorme quantità di energia cinetica, il che significa che possono attraversare con facilità schermature sottili (ad esempio, una parete metallica). «Hanno anche la tendenza a frammentarsi all’interno di quella schermatura, generando particelle secondarie», spiega George. Ciò significa che se la schermatura è troppo sottile, gli astronauti che si trovano al suo interno saranno esposti a una dose sorprendentemente elevata di radiazioni.
Poi c’è il Sole. Pur sostenendo la vita sulla Terra, senza la spessa atmosfera del nostro pianeta e la bolla magnetica a fare da barriera, gli astronauti sulla Luna saranno occasionalmente colpiti da uno dei suoi parossismi: un brillamento solare (un’esplosione di diversi tipi di radiazioni) o un’espulsione di massa coronale (raffiche di plasma magnetizzato). «Durante la missione Apollo, sapevano che se si fosse verificato un grande brillamento solare mentre l’equipaggio era sulla Luna, non ci sarebbe stato modo di tenerli in vita», afferma Metzger. L’equipaggio avrebbe potuto sviluppare una malattia da radiazioni acuta e morire nel giro di pochi giorni.
Il modo per sopravvivere a un potente brillamento solare o a un’espulsione di massa coronale è semplice: «Rientrare in un habitat dove la protezione sia maggiore», dice George — preferibilmente un «rifugio antitempesta» dedicato e altamente schermato, essenzialmente un bunker dalle pareti spesse. Il problema è che gli astronauti potrebbero trovarsi fuori dalla base, alla guida di un rover a molte miglia di distanza. Le espulsioni di massa coronale impiegano da ore a giorni per raggiungere le vicinanze del sistema Terra-Luna, ma i brillamenti solari possono farlo in meno di un’ora. E gli scienziati non sono ancora in grado di modellare il Sole con sufficiente precisione per fornire un preavviso significativo. «Tutta la capacità di prevedere le tempeste solari è più o meno allo stesso livello in cui si trovavano le previsioni meteorologiche… negli anni ’50 e ’60», afferma George.
Per quanto riguarda quei potenti raggi cosmici galattici, l’unico modo per evitarli sarebbe quello di interporre una grande quantità di materiale — rocce lunari, magari — tra gli astronauti e il cielo. «Costruire moduli abitativi sotterranei», afferma Chris Dreyer, direttore tecnico del Center for Space Resources presso la Colorado School of Mines. Un’opzione: scavare alloggi all’interno dei tubi di lava, quei tunnel vulcanici naturalmente cavi creati dalla roccia fusa eoni fa. Al momento, la NASA non ha menzionato alcun piano per realizzare una base lunare sotterranea, ma potrebbe essere necessario se vuole arrivare a costruire una piccola città lunare.
Le radiazioni limitano il tempo che gli astronauti possono trascorrere sulla superficie lunare nel corso della loro intera vita: secondo le stime degli esperti, il tempo totale può ammontare a circa due anni al massimo, prima che il rischio per la salute diventi troppo elevato. Sfortunatamente, , questo non è tutto ciò che lo spazio riserverà loro. Quando gli astronauti della missione Artemis II hanno sorvolato il lato nascosto della Luna all’inizio di quest’anno, hanno visto curiosi lampi illuminare il terreno argenteo sottostante. Si trattava delle esplosioni causate dall’impatto di piccoli meteoroidi che si schiantavano contro la superficie lunare.
La Terra è naturalmente protetta dai meteoriti più piccoli, fino a circa 50 piedi di diametro: questi si disintegrano nell’atmosfera senza conseguenze. «Sulla Luna non si ha questa possibilità», afferma Philip Lubin, fisico e ricercatore di difesa planetaria presso l’Università della California, a Santa Barbara. Poiché i massi più piccoli si abbattono sui pianeti e sulle lune con frequenza molto maggiore rispetto a quelli più grandi, ciò significa che la Luna è spesso bersagliata da quelli che sono, a tutti gli effetti, minuscoli proiettili spaziali. Questi potrebbero facilmente perforare una tuta spaziale o il motore di un rover lunare.
Come si proteggono gli astronauti da questo assalto? «La risposta più semplice è seppellirsi», afferma Nicholas Schmerr, sismologo planetario presso l’Università del Maryland — opportunamente, lo stesso metodo che si userebbe per affrontare l’esposizione alle radiazioni. Accatastare rocce lunari sulle pareti della base o collocare le strutture abitabili all’interno di tubi di lava.
Purtroppo, c’è sempre la possibilità che si avvicini un asteroide più grande. Anche i moduli abitativi interrati avrebbero difficoltà a sopravvivere all’impatto di un asteroide di 50 piedi — circa la lunghezza di un semirimorchio.
Ciò non significa che una base lunare sarebbe indifesa di fronte ad asteroidi più grandi. La difesa planetaria ha fatto passi da gigante in pochi decenni. La missione DART della NASA ha dimostrato di poter deviare un asteroide speronando la roccia con un veicolo spaziale senza equipaggio, mentre esperimenti all’avanguardia condotti in laboratori segreti negli Stati Uniti suggeriscono che una bomba nucleare potrebbe respingere o vaporizzare completamente le rocce spaziali vaganti. Una rete di telescopi sia terrestri che spaziali, progettati specificamente per individuare questi «assassini» — come il quartetto ATLAS di telescopi in gran parte automatizzati e il telescopio a infrarossi NEO Surveyor, di prossima messa in orbita — mira inoltre a individuare nei prossimi anni il 90% degli asteroidi vicini alla Terra potenzialmente in grado di spazzare via intere città (quelli con un diametro di 460 piedi).
Tutte queste misure di protezione valgono anche per la Luna. Ma gli asteroidi di 50 piedi di diametro sono talmente difficili da individuare che persino i migliori telescopi della NASA farebbero fatica a individuarli con anni o addirittura mesi di anticipo. È probabile che verrebbero avvistati per la prima volta poco prima che si schiantino sulla superficie lunare. E allora?
Non è irragionevole immaginare diverse piattaforme di lancio simili a torrette sulla Luna che, grazie alla minore gravità e all’assenza di atmosfera, potrebbero sparare rapidamente proiettili verso un asteroide in avvicinamento. Se colpito con forza sufficiente, l’asteroide si frantumerebbe in frammenti. Bisogna solo assicurarsi di sparare quando è il più lontano possibile: «Se dovessi frantumare qualcosa in mille pezzi, avresti mille impatti sulla Luna», afferma Lubin. «Potrebbe essere peggio che lasciarlo colpire un unico punto».
Vedere la propria base distrutta da un asteroide sarebbe terribile. Ma una base lunare rischia molto di più di essere messa in pericolo dalla polvere — che, a differenza degli asteroidi, è ovunque, in ogni momento.
Le rocce lunari di origine vulcanica, una volta frantumate, si trasformano in particelle taglienti, cariche elettrostaticamente, adesive, acide e abrasive. Durante la permanenza sulla Luna, gli astronauti dell’Apollo che inalavano parte di questa polvere soffrivano occasionalmente di una strana «febbre da fieno lunare», che irritava loro gli occhi e infastidiva i polmoni. Quella stessa polvere corrodeva ogni tipo di attrezzatura con inquietante facilità. «Distrugge guarnizioni, ingranaggi, motori a e, tute spaziali, habitat… tutto ciò con cui entra in contatto», afferma Justin Cyrus, amministratore delegato di Lunar Outpost, un’azienda specializzata in tecnologia per i voli spaziali che sta fornendo alla NASA uno dei rover lunari del programma Artemis.
La NASA ha già sviluppato una difesa contro questi frammenti scuri: lo scudo elettrodinamico antipolvere, o EDS. Gli elettrodi leggeri che compongono questo scudo — che può essere applicato su macchinari, pareti e forse persino sulle tute spaziali — utilizzano correnti opposte per respingere la polvere caricata elettricamente. L’EDS ha funzionato a meraviglia quando è stato testato nei laboratori sulla Terra e ha dimostrato la sua efficacia anti-polvere anche quando è stato inviato sulla superficie lunare nel 2025 nell’ambito di una missione robotica sponsorizzata dalla NASA.
Amy Fritz, ricercatrice specializzata nella mitigazione della polvere presso il Johnson Space Center, afferma che l’EDS sarà probabilmente ampiamente utilizzato in tutto l’habitat lunare. Ma sono in fase di sviluppo anche altri strumenti per combattere la polvere, tra cui un oggetto simile a un rullo adesivo ispirato alla pelle del geco e un “blaster” in stile fantascientifico che utilizza azoto ionizzato. Il primo getto neutralizzerà la carica della polvere per eliminarne la viscosità; poi un secondo getto la rimuoverà dalla superficie.
Purtroppo, più una base diventa trafficata, più la polvere si accumula. Man mano che si espande fino a raggiungere le dimensioni di una piccola città, i razzi dovranno trasportare carichi e equipaggi sulla superficie lunare con cadenza frequente. Ogni decollo e atterraggio solleverà una raffica di polvere in ogni direzione, inondando le infrastrutture della base. «In pratica bisogna aspettarsi di essere sottoposti a una sabbiatura ogni volta», afferma Fritz.
Metzger calcola che, anche con piste di atterraggio situate a più di 3.000 piedi di distanza dalla base, baserebbero da 10 a 20 decolli o atterraggi per danneggiare gravemente elementi quali i rivestimenti protettivi delle pareti esterne e le apparecchiature di comunicazione. Dopo un po’, afferma, «tutto si rompe».
Anche se la base lunare del futuro fosse parzialmente interrata, protetta dai micrometeoriti e dalle radiazioni spaziali e ben dotata di tecnologie anti-polvere, rimarrebbe comunque un’impresa rischiosa per qualsiasi astronauta. Saltellare con un’agilità soprannaturale a un sesto della gravità terrestre sarà divertente. Ma «la microgravità non fa bene al corpo umano», afferma Dreyer. Possono insorgere atrofia muscolare, disturbi cardiovascolari, problemi respiratori e deficit immunitari.
Anche le radiazioni potrebbero sempre affliggere i residenti lunari. E vi sono inoltre prove che i microbi patogeni potrebbero intrufolarsi di nascosto a bordo dei veicoli spaziali, anche dopo rigorose procedure di sterilizzazione. Tali microbi potrebbero comportarsi in modo diverso rispetto a come fanno sulla Terra; esperimenti di microgravità (sia reali che simulati) hanno suggerito che alcuni diventino più aggressivi e più inclini a causare malattie. «Li chiamiamo “l’equipaggio invisibile”», afferma Lisa Carnell, direttrice della Divisione di Scienze Biologiche e Fisiche della NASA.
Il polo sud lunare, che si ritiene contenga una notevole quantità d’acqua, è un obiettivo allettante per l’esplorazione lunare e, a lungo termine, per l’insediamento. Questa mappa mostra la topografia della regione. Il bacino del Polo Sud-Aitken (in blu) è un immenso cratere costellato di crateri più piccoli. La distanza verticale dalle regioni più basse alle vette circostanti può superare i 15 chilometri, quasi il doppio dell’altezza del Monte Everest.
NASA/GSFC/MIT
Nella speranza di trovare un modo migliore per proteggere gli astronauti, Carnell ha guidato un esperimento chiamato AVATAR (A Virtual Astronaut Tissue Analog Response), lanciato a bordo della missione Artemis II. L’esperimento ha utilizzato chip delle dimensioni di una chiavetta USB, contenenti cellule prelevate dal cuore, dai polmoni o da altre parti del corpo, che potevano essere attivati per funzionare come organi in miniatura. Gli scienziati hanno già utilizzato in passato questa tecnologia degli «organi su chip» per scopi quali la sperimentazione di nuovi farmaci in un ambiente altamente controllato. Per Artemis II, l’equipaggio di Carnell ha inviato in orbita chip contenenti campioni di midollo osseo prelevati dai quattro astronauti della missione. Il midollo osseo produce globuli rossi e bianchi, oltre alle piastrine: elementi che influenzano praticamente l’intero corpo umano. Osservare quindi come le radiazioni spaziali e la microgravità lo influenzano fornirebbe a Carnell e al suo team informazioni fondamentali su come la biologia degli astronauti potrebbe cambiare sulla Luna.
Il vantaggio dei chip organici è che è possibile realizzarli per qualsiasi astronauta e poi inviarli nello spazio in anticipo per vedere come gli organi di quella persona reagiranno al volo spaziale. I ricercatori prevedono che i dati provenienti da tali chip potranno fornire ai medici indicazioni sui trattamenti preventivi specifici o sui farmaci che aiuteranno gli astronauti diretti sulla Luna durante il loro viaggio.
Cosa potrebbe inviare la NASA in spazio prima piuttosto che dopo? «Organoidi cerebrali», afferma Carnell. Sì, aggiunge, sembra davvero strano. Ma sarebbe utile sapere come un cervello reale potrebbe reagire a un soggiorno sulla Luna di diversi mesi prima che le persone inizino a viverci.
Va bene. La vostra vasta base lunare e i suoi abitanti sono protetti – per quanto possibile – dal perfido ambiente lunare. Ma il tempo degli astronauti è estremamente prezioso, e gli esseri umani sono creature fragili. Non potete far loro svolgere tutto il lavoro pesante, il che significa che, sia che stiate cercando di realizzare un minuscolo avamposto lunare o una piccola città, avrete bisogno di molti robot. «La costruzione della base lunare, nei primi anni, sarà per il 99% robotizzata», afferma García-Galán della NASA.
L’autonomia sarà presente fin dall’inizio. La nuova versione del rover lunare della NASA, il Lunar Terrain Vehicle, può essere guidata dagli astronauti a bordo, ma può anche essere pilotata a distanza dalla Terra (o da un altro punto della Luna). Si prevede inoltre di aggiungere bracci robotici modulari, veicoli da traino e mezzi per il trasporto di merci — tutti ancora nelle fasi preliminari di progettazione.
Nei prossimi decenni, però, probabilmente avremo bisogno di un esercito di robot che eseguano i nostri ordini: escavatori per estrarre rocce lunari che potrebbero essere trasformate in cemento e mattoni, oltre ad altri robot per livellare le superfici, scavare trincee, creare fondamenta per gli edifici, pavimentare le piattaforme di atterraggio e costruire terrapieni frangipolvere per impedire che la base venga erosa dal getto di sabbia durante i lanci e gli atterraggi. Persino i pannelli solari e i cavi potrebbero essere realizzati con rocce lunari — cosa che la società di voli spaziali Blue Origin ha dimostrato nei laboratori sulla Terra nel 2023 utilizzando un simulante geologico progettato per riprodurre la composizione del regolite lunare.
Alimentare questo esercito di robot richiederà una notevole quantità di energia. Le notti lunghe due settimane rendono l’energia solare una soluzione poco pratica. A parte una grande quantità di batterie ad alta capacità e resistenti alle temperature estreme, l’energia nucleare è probabilmente l’unica opzione praticabile. Un piccolo reattore nucleare delle dimensioni di un’auto, riempito con una manciata di uranio, potrebbe alimentare un piccolo villaggio per un decennio senza bisogno di essere rifornito. E sebbene nessuno abbia ancora testato un reattore nucleare sulla Luna, pochi dubitano che la NASA e il Dipartimento dell’Energia degli Stati Uniti possano mettere a punto un progetto funzionante — che forse non sarebbe troppo diverso da quelli a bordo dei sottomarini nucleari. Una base lunare nel 2100 disporrebbe probabilmente di diversi piccoli reattori nucleari, gestiti in modo autonomo o da remoto, ai quali — opportunamente — i robot incaricati dell’espansione della base potrebbero semplicemente collegarsi per ricaricarsi.
Ma il principale punto interrogativo sulla Luna potrebbe essere l’acqua, di cui i progettisti hanno bisogno per sostenere gli astronauti e per produrre il carburante necessario al lancio di oggetti dalla superficie lunare. Un processo noto come elettrolisi, che utilizza l’elettricità per rompere i legami molecolari, può essere impiegato per scindere l’acqua in ossigeno e idrogeno, entrambi utilizzabili per produrre carburante per razzi. Ottenerli in questo modo potrebbe essere molto meno costoso che spedirli direttamente dalla Terra. E, come ulteriore vantaggio, fornirebbe una fonte di ossigeno respirabile.
I dati orbitali hanno rivelato che esiste una certa quantità di acqua conservata in alcune zone del polo sud lunare, ma si sa poco su quanta ce ne sia effettivamente, quale forma assuma o quanto sarà facile estrarla. Ci saranno strati solidi di ghiaccio qua e là, pronti per essere estratti? Oppure ci saranno cristalli di ghiaccio sparsi mescolati tra i granelli di roccia, che richiederanno una forma di estrazione più ingegnosa?
Si ritiene che gran parte dell’acqua lunare sia nascosta nei crateri profondi e bui del polo sud, dove le condizioni ambientali sono così estreme che i robot potrebbero congelarsi, ribaltarsi o perdere il contatto con la base. «Per me, questo è l’ostacolo più grande», afferma Paul van Susante, ricercatore capo del Planetary Surface Technology Development Lab presso la Michigan Technological University.
Il laboratorio di Van Susante ha messo alla prova vari robot da costruzione in camere a vuoto simili a quelle lunari, piene di rocce simili a quelle lunari. Il suo team ha partecipato alla recente sfida “Break the Ice” della NASA, che ha invitato gli ingegneri a costruire robot per testare diversi modi di scavare tali rocce. Alcuni team hanno utilizzato un martello pneumatico elettrico e una pala, mentre altri hanno impiegato raschiatori per rimuovere strati di terreno. I team hanno simulato la debole gravità lunare utilizzando una gru per sollevare e controbilanciare il peso dei robot. I progressi in questo ambito procedono a ritmo serrato. «Non direi che il problema sia risolto, ma abbiamo raccolto molti pezzi del puzzle», afferma van Susante.
L’estrazione dell’acqua sarà solo una parte di un’operazione di ampio respiro. «Quando la si estrae, non sarà pulita. Deve essere purificata», spiega Jessica Atkin, botanica spaziale presso la Texas A&M. La tecnologia per farlo esiste già e funziona bene sulla Terra. Ma nello spazio le cose non vanno mai come ci si aspetta. «Sulla Stazione Spaziale Internazionale (ISS) c’è un sistema di depurazione dell’acqua, noto per essere soggetto a contaminazione da microbi», spiega.
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Ma se si purifica l’acqua a sufficienza – cosa che si può ottenere facilmente sulla Terra ma che potrebbe risultare più difficile in microgravità, dove i fluidi scorrono in modi insoliti – allora la base lunare potrà funzionare a pieno regime. Con un efficace sistema di riciclaggio dell’acqua, una base sempre più popolata non soffrirà mai la sete e, chissà, forse si potrà avere una serra lunare. Diverse piante commestibili sono state coltivate con successo a bordo dell’ISS, tra cui lattuga, , senape, pomodori e peperoni. Purtroppo la polvere lunare è un terreno terribile per il giardinaggio: contiene una quantità eccessiva di alluminio e, quando viene innaffiata, forma uno strato resistente. Ma Atkin ha dimostrato che, con l’aiuto di funghi fertilizzanti, i ceci possono crescere in un terreno molto simile a quello vulcanico che si trova sulla Luna.
Gli abitanti della base lunare del 2100 sarebbero sostenuti in gran parte da pasti preconfezionati inviati dalla Terra. Ma col tempo, inizierebbero a coltivare alcuni dei propri prodotti, probabilmente con un buon grado di automazione per l’illuminazione, l’irrigazione e il mantenimento dell’umidità e di altre condizioni ambientali. Oltre ai ceci, potrebbero esserci anche molti pomodori lunari. Sarebbero apprezzati non da ultimo perché sono stati modificati geneticamente per produrre livelli più elevati di composti chiamati antociani che, secondo alcuni studi, potrebbero aiutare gli esseri umani a mitigare il danno cellulare causato dalle radiazioni spaziali.
Un orto sulla Luna non si limiterebbe a fornire cibo, come suggeriscono recenti esperienze sulla Stazione Spaziale Internazionale (ISS). Carnell racconta che la NASA ha recentemente sorpreso gli astronauti a bordo della stazione spaziale a fare qualcosa di subdolo. Tutte le piante lassù dovrebbero essere confinate nelle loro camere di crescita. Ma «abbiamo scoperto che l’equipaggio stava rubando il nostro terriccio avanzato, portando i propri semi e piantando i propri piccoli orti, per così dire, nascondendoli nelle proprie cabine», afferma.
Nell’estate del 2026 si tennero alcune discussioni, al termine delle quali la NASA decise di consentire agli astronauti di coltivare i propri mini-giardini ovunque volessero. «Alcuni astronauti hanno affermato di sentirsi meglio», dice Carnell. La natura e il giardinaggio hanno un effetto psicologico estremamente benefico su chi è costretto a vivere in spazi ristretti sospesi sopra la Terra. Ciò sarà ancora più vero per chi vivrà nei tunnel di lava sotto la superficie lunare. «Quell’elemento umano è davvero importante», afferma.
Nessuno si illude nel pensare che non ci sia una montagna di sfide tecnologiche da affrontare. Marte potrà anche essere un inferno, come ha scritto la giornalista Shannon Stirone nel 2021 su *The Atlantic*, ma la Luna non è da meno. È un luogo quasi comicamente minaccioso. Molti dei suoi aspetti ostacolano la costruzione di una base sicura, autosufficiente e gestita da robot.
La NASA vuole installare il primo reattore nucleare sulla Luna entro il 2030. La Cina, in collaborazione con la Russia, intende collocare la propria centrale nucleare lassù intorno al 2035.
Al di là del primo modulo abitativo di base, ci vorranno decenni di sperimentazione e iterazioni sulla superficie lunare per arrivare a una base lunare funzionante che si estenda per centinaia di miglia quadrate. Ma pochi dubitano che, con tempo e sperimentazione a sufficienza, l’umanità possa farcela. «Non è un problema irrisolvibile», afferma Schmerr dell’Università del Maryland.
L’ostacolo principale, specialmente nelle fasi iniziali della costruzione, potrebbe essere la volontà politica. La NASA sta attualmente impiegando tutte le risorse a disposizione per il progetto — qualcosa che l’agenzia spera possa culminare in una piccola città lunare entro la fine del secolo. Ma quell’impegno continuerà anche con il susseguirsi di diverse amministrazioni statunitensi? Anche la comunità internazionale sosterrà con forza l’ e iniziativa guidata dalla NASA? La NASA ha «un piano molto ambizioso», afferma Yuqi Qian, geologo lunare dell’Università di Hong Kong. «Dobbiamo tenerlo d’occhio». Infatti, aggiunge, «il piano attuale sembra eccessivamente ambizioso». L’agenzia, ad esempio, vuole installare il primo reattore nucleare sulla Luna entro il 2030. (La Cina, in collaborazione con la Russia, intende collocare la propria centrale nucleare lassù intorno al 2035.)
«Questo tipo di progetti — sebbene molto entusiasmanti e potenzialmente rivoluzionari per l’umanità — sono i primi a subire ritardi o a essere accantonati», afferma Middleburgh del Nuclear Futures Institute. L’orientamento della NASA tende a cambiare quando entra in carica una nuova amministrazione — a volte in modo drastico.
Ma diversi esperti esterni alla NASA concordano sul fatto che, almeno per ora, ci sia uno slancio concreto e una volontà politica a sostegno della base lunare. «La NASA ha espresso molto chiaramente dove vuole arrivare, quali sono le sue priorità, qual è la sua ambizione e come intende realizzarla», afferma Aschbacher dell’ESA. «È stato davvero impressionante da vedere».
Anche se la volontà politica alla base dell’iniziativa guidata dagli Stati Uniti dovesse mantenersi nei prossimi decenni, espandersi oltre una base lunare iniziale e compatta richiederà ben più dei soli finanziamenti governativi. «Perché il progetto sia autosufficiente, deve esserci un’economia lunare», afferma Dreyer, l’esperto di risorse spaziali. Forse questa deriverà dalla produzione di carburante per razzi o dall’estrazione di materiali preziosi sulla Luna in grado di sostituire attività simili e inquinanti sulla Terra. Ma non è affatto chiaro quanto sarà, o non sarà, redditizia un’economia lunare.
Persino Isaacman, il capo della NASA, non ritiene che la Luna sarà una grande fonte di guadagno. «Al momento non mi viene in mente nulla sulla Luna che sia più facile e più conveniente da estrarre, produrre e poi riportare sulla Terra rispetto a ciò che potremmo realizzare qui sulla Terra», ha osservato a febbraio. (Sospetta invece che l’estrazione di metalli dagli asteroidi sarà la via verso la prosperità.)
E se, invece, una base lunare si guadagnasse il diritto di esistere perché è un luogo per una ricerca scientifica innovativa? Aschbacher immagina che sarà come gli avamposti dell’umanità in Antartide. Laggiù, in quello che sembra davvero un altro mondo, scienziati-esploratori lavorano in una terra di ghiaccio scintillante e infinito per saperne di più sul clima del nostro pianeta, sul suo passato remoto e sulle sue resilienti forme di vita. «Comprendiamo il pianeta Terra osservando quei luoghi remoti», afferma. La Luna offre un’opportunità simile. Quali scoperte attendono gli astronauti in quei tubi di lava primordiali? Cosa vedranno gli astronomi lunari nel cielo notturno — senza alcuna atmosfera né inquinamento luminoso a ostacolarli — che quelli sulla Terra non possono vedere?
Come in tutti i programmi di volo spaziale, le tecnologie sviluppate lassù saranno senza dubbio adattate per essere utilizzate sulla Terra. E una base sulla Luna renderà più facile l’esplorazione del resto del sistema solare. Dal punto di vista tecnologico, fisiologico e psicologico, la Luna «è un banco di prova per le tecnologie di cui abbiamo bisogno per Marte», afferma García-Galán della NASA.
Se proiettiamo in avanti la corsa tra Stati Uniti e Cina, forse il polo sud lunare del 2100 ospiterà diverse basi tentacolari gestite da molteplici rivali geopolitici. Forse sarà una polveriera extraterrestre di ambizioni territoriali militarizzate e sciovinismo. Ma forse potrebbe invece diventare una cattedrale internazionale della scienza — e la destinazione per eccellenza dell’avventura . «Anche se i paesi sulla Terra hanno difficoltà a dialogare tra loro», afferma Aschbacher, potrebbero comportarsi diversamente quando si tratta della Luna. «Sono abbastanza sicuro che si uniranno per vedere cosa possiamo fare insieme e quali problemi possiamo risolvere». Dopotutto, dice, lassù, lontani da casa, «si dipende così tanto gli uni dagli altri».
Robin George Andrews è un pluripremiato giornalista scientifico e dottore in vulcanologia con sede a Londra. Scrive regolarmente di scienze della Terra, dello spazio e planetarie ed è autore di due libri acclamati dalla critica: *Super Volcanoes* (2021) e *How to Kill an Asteroid* (2024).
