Colonie O’Neill: un sogno che dura da decenni per la colonizzazione dello spazio

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Colonie di O'Neill

Jeff Bezos proprietario di Amazon, come molti prima di lui, è innamorato dell’idea di costruire enormi città spaziali all’interno di ancora più enormi cilindri rotanti, dove i futuri esseri umani potranno vivere.

Pochi giorni fa, Jeff Bezos, il miliardario proprietario di Amazon e della compagnia spaziale Blue Origin, presentando il progetto di un lander lunare commerciale in via di sviluppo e destinato, secondo Bezos, a portare carichi paganti ed astronauti sulla Luna entro il 2024, ha parlato della sua visione del futuro, facendo presente che un’umanità confinata sulla Terra è destinata in pochi secoli a decadere per via della sempre maggiore richiesta di energia a fronte della sempre maggiore carenza di materie prima.

Il Proprietario di Blue Origin ha illustrato la sua idea in cui l’umanità emigrerà nello spazio, abitando in gigantesche colonie orbitali dove, grazie al Sole, l’energia non sarà mai carente. “Se entriamo nel sistema solare, avremo risorse illimitate per tutte le attività e qualsiasi scopo“, ha detto Bezos. “Potremmo avere un trilione di persone sparse nel sistema solare.” E mentre le colonie su altri pianeti ,quali la Luna e Marte, sarebbero afflitte dai problemi derivanti dalla bassa gravità, la mancanza di atmosfera respirabile in superficie le lunghe distanze dalla Terra (che portano a ritardi nella comunicazione e scarse possibilità di scambi commerciali) colonie che restassero nello spazio non soffrirebbero di tali limiti.

A tal fine, Bezos ha suggerito la possibilità che potrebbero essere costruite delle enormi stazioni spaziali chiamate “colonie di O’Neill“, dove l’umanità potrebbe trasferirsi. Un concetto futuristico per gli insediamenti spaziali inventato per la prima volta decenni fa. “Si tratta di strutture molto grandi, chilometri e chilometri, in grado di ospitare oltre un milione di persone ognuna.

Gerard O’Neill era un fisico dell’Università di Princeton che collaborò con la NASA negli anni ’70 in una serie di workshop che esplorarono metodi efficienti che permettessero agli esseri umani di vivere al di fuori della Terra. Oltre a influenzare Bezos, le sue idee hanno anche profondamente condizionato il modo in cui molti esperti e appassionati pensano a modi realistici per vivere nello spazio.

Come saranno le colonie spaziali?” Chiese una volta O’Neill  agli allievi dello Space Science Institutel da li ha fondato. “Prima di tutto, non ha senso andare nello spazio se il futuro che vediamo per la vita nello spazio è fatto di brevi periodi di vita all’interno di barattoli di latta. Dobbiamo essere in grado di ricreare, nello spazio, habitat simili alla Terra, che siano tanto belli e confortevoli quanto le parti più belle del pianeta Terra – e possiamo farlo.” Ovviamente, né O’Neill né nessuno da allora ha veramente pensato di passare dalle parole ai fatti e provare a costruire un tale habitat, ma in molti modi, i concetti che il fisico aiutò a sviluppare mezzo secolo fa rimangono ancora alcune delle opzioni più pratiche per l’abitazione spaziale su larga scala ed a lungo termine.

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Le colonie di O’Neill, che ruotano nello spazio invece di occupare un territorio alieno, promettono uno spazio quasi illimitato per una popolazione umana in continua crescita. – NASA

Vita nello spazio

Mentre la NASA negli ultimi anni si è concentrata principalmente sull’esplorazione della luna e di Marte, ricavandone la certezza che un giorno sarà possibile abitare sia sulla Luna che su Marte ma a prezzo di grandi sacrifici e rinunce, le colonie di O’Neill offrono un’opzione indipendente da qualsiasi corpo planetario. Invece che in cupole o gallerie scavate all’interno dei corpi planetari, le colonie di O’Neill permetterebbero alle persone di vivere in enormi strutture circolari sospese nello spazio che sarebbero in grado di ospitare molte migliaia di persone – o addirittura milioni secondo Bezos – su base permanente. Colonie di questo genere sono state descritte in molti romanzi di fantascienza scritti nel secolo scorso e le abbiamo viste realizzate in parecchi film in questo secolo, da Star Trek al film Interstellar. Nella realtà, però, al momento sono poche le possibili opzioni per realizzare strutture simili: una sfera, un cilindro o un toro a forma di anello. Invariabilmente, queste strutture sono progettati per ruotare sul proprio asse e creare così una forza centrifuga in grado di imitare la gravità terrestre che permetterà ai suoi abitanti di vivere in condizioni pressoché normali.

In generale, le colonie di O’Neill sono state progettate pensando a strutture permanenti autosufficienti. Ciò significa che useranno l’energia solare per ottenere l’energia elettrica e per le colture in crescita. Le pareti esterne di una colonia O’Neill sono generalmente rappresentate come un materiale trasparente, in modo che un gioco dio specchi possa riflettere la luce del Sole consentendo di ricavare energia elettrica e simulare il giorno e la notte, alternanza di cui gli esseri viventi evoluti sulla Terra sembrano avere bisogno, dagli uomini alle piante.

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O’Neill pensava che l’unico modo in cui gli umani potranno vivere nello spazio sarà in colonie che simulino un ambiente sufficientemente simile alla Terra. – NASA

Ma la costruzione di queste colonie oggi è una sfida che va oltre ciò che qualunque essere umano ha già compiuto finora nello spazio, e Bezos lo ha riconosciuto. Ha fatto riferimento a due “porte” nel suo annuncio, che, secondo lui, gli esseri umani dovranno superare. La prima, è quella che la sua azienda e le altre società che si occupano di spazio dal punto di vista commerciale stanno già affrontando, anche con un certo successo: la riduzione dei costi necessari per raggiungere lo spazio. Il secondo passaggio riguarda l’imparare ad utilizzare le risorse dello spazio, piuttosto che trasportarle dalla Terra.

Bezos non è l’unico a pensarla così. La maggior parte dei piani a lungo termine della NASA per la Luna e Marte riguardano la raccolta di materiali e la produzione locale, usando la regolite lunare e marziana per costruire e riparare le strutture. Anche Elon Musk, proprietario di SpaceX, che vuole installare colonie su Marte, ha più volte dichiarato che sarà necessario imparare ad utilizzare le risorse locali per costruirle ed abitarle. La NASA e la stessa ESA si stanno ormai da tempo concentrando nello studio di “strumenti per la ricerca e lo sfruttamento delle risorse“.

Ciò si adatta bene alla visione di O’Neill. Queste colonie hanno lo scopo di essere autosufficienti utilizzando le risorse raccolte dallo spazio, siano essi asteroidi, la Luna o persino Marte. Ciò evita lo sforzo, estremamente costoso, di sollevare materiali e beni dal profondo pozzo gravitazionale della Terra. Ciò significa che dovranno essere costruite utilizzando materiali disponibili a basso costo nello spazio.

Gli esseri umani, piante e animali, naturalmente, arriverebbero dalla Terra ma le materie prime come l’ossigeno, l’azoto, il carbonio e l’alluminio sono abbondanti nel sistema solare, e l’estrazione di risorse nello spazio è un tema comune tra le discussioni sull’insediamento spaziale. A causa delle loro dimensioni, le colonie dovrebbero essere in grado di agire come ecosistemi completamente indipendenti, con le piante per il ciclo dell’aria e dell’acqua e cicli di risorse non così dissimili dalla Terra.

Gli esseri umani sono ben lungi dall’essere in grado di lanciare qualcosa come una colonia O’Neill nel prossimo futuro. Ma, in modo forse impensabile fino a poco fa, uno dei leader del volo spaziale privato, sta dicendo che, nonostante cinquant’anni di esplorazione spaziale e sviluppo tecnologico, siamo ora finalmente in grado di cominciare a pensare di adottare davvero un’idea che risale ai primi giorni dell’esplorazione dello spazio e, se vogliamo, alla fantasia degli scrittori di fantascienza della prima metà del secolo scorso.

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Le dimensioni delle colonie di O’Neill sarebbero tali tale da poter sostenere una propria agricoltura, la presenza di vere e proprie città abitate da esseri umani, l’allevamento di animali e tutto quanto ha bisogno l’uomo per mantenere uno stile di vita equilibrato. Con il tempo, alcune colonie potrebbero addirittura specializzarsi in determinate produzioni finendo per avviare il commercio con le altre colonie spaziali, la Terra ed eventuali colonie che verranno installate sulla superficie di Lune e pianeti.
Ad oggi, tutto questo resta un sogno ma, rispetto a cinquant’anni fa, oggi ne sappiamo qualcosa di più e la nostra tecnologia si è notevolmente evoluta. È solo questione di tempo e di convenienza economica, prima o poi qualcuno lo realizzerà.