La scoperta di acqua nei crateri in ombra ai poli lunari ha scatenato una “corsa alla Luna” per stabilirvi basi, seguite poi da villaggi, città e industrie pesanti. Ma quanto è sostenibile questa corsa? Poco dopo la sua formazione, la Luna fu bombardata da asteroidi che ne crearono la superficie butterata. Vicino ai poli lunari si trovano decine di fondi di crateri che non ricevono luce solare diretta da circa 4 miliardi di anni. Molte di queste “voragini di oscurità eterna”, gelide e criogeniche, presentano temperature inferiori a 110K; ciò crea delle “trappole fredde” in cui il ghiaccio d’acqua non subisce una sublimazione superiore a un millimetro in un miliardo di anni, nemmeno nel vuoto della superficie lunare. E l’acqua da congelare c’è: alcuni di quegli asteroidi l’hanno portata con sé.
Dal 2013 sappiamo che l’acqua è ancora presente – forse fino a un miliardo di tonnellate – grazie a una serie di missioni in orbita lunare che ne hanno mappato le probabili ubicazioni con dettagli sempre maggiori. La presenza di acqua ai poli lunari cambia radicalmente la prospettiva delle visite umane sulla Luna. Improvvisamente, diventa realistico immaginare un “villaggio lunare” dove le persone possano sopravvivere senza dover importare ogni singola risorsa dalla Terra. Potrebbero coltivare il proprio cibo, fare la doccia e utilizzare servizi igienici funzionanti, a differenza degli astronauti a bordo della Stazione Spaziale Internazionale (ISS). Questa possibilità ha alimentato le ambizioni di figure come Jeff Bezos, intenzionato a trasferire l’industria pesante sulla Luna, ed Elon Musk, che punta a crearvi “città in grado di espandersi autonomamente”. Sono visioni affascinanti, ma sono realizzabili? A questa domanda ha dato una risposta uno studio pubblicato sulla rivista Frontiers in Space Technologies.
La buona notizia
I ricercatori si sono resi conto di poter elaborare una prima stima di fattibilità semplicemente analizzando il fabbisogno energetico e idrico di una vasta popolazione lunare e valutando per quanto tempo una città da 100.000 o un milione di abitanti potrebbe sopravvivere in loco. Quanto è sostenibile una città sulla Luna? La buona notizia è che l’energia, anche senza reattori nucleari, non rappresenta un problema. Questo perché i bordi dei crateri che ospitano le voragini di oscurità eterna sono esposti alla luce solare in modo quasi continuo. Ecco perché a volte vengono definiti, seppur in modo leggermente impreciso, “picchi di luce eterna”.
Su quei bordi fortemente illuminati, sarebbe possibile generare 3 gigawatt di elettricità utilizzando torri alte un chilometro e ricoperte di pannelli fotovoltaici. Dovrebbe essere possibile produrre pannelli solari direttamente sulla Luna; di silicio, del resto, ce n’è in abbondanza. Ciò potrebbe persino rendere possibile la creazione di centri dati per l’IA sulla Luna, collocandoli in prossimità di questi picchi soleggiati. Sarebbe l’inizio di una vera economia lunare.
Le cattive notizie
La nota dolente è che, anche ipotizzando una dotazione iniziale generosa di un miliardo di tonnellate d’acqua, senza riciclo la risposta alla nostra domanda sulla sostenibilità è che la città sopravvivrebbe solo pochi anni. Anche nello scenario migliore, con un’efficienza di riciclo dell’acqua del 98% – pari a quella raggiunta sulla ISS – una città da un milione di abitanti esaurirebbe le riserve idriche in poco più di un secolo.
Questo rappresenta un problema per un insediamento lunare sostenibile. Inoltre, le stime più attendibili di cui disponiamo oggi sulla quantità d’acqua presente sulla Luna indicano un valore circa 30 volte inferiore a un miliardo di tonnellate, riducendo proporzionalmente i tempi prima dell’esaurimento della risorsa. Ciò significa che anche una piccola città rimarrebbe a secco nel giro di appena un decennio. Un villaggio lunare da 1.000 abitanti, o persino una cittadina da 10.000, risulterebbe invece sostenibile per diversi secoli o più.
Le potenziali soluzioni
Esistono potenziali soluzioni. Potremmo aumentare l’efficienza del riciclo dell’acqua di cinque o più volte; ridurre il consumo idrico grazie a nuove tecniche come l’agricoltura verticale; importare acqua, probabilmente da asteroidi accessibili; oppure, semplicemente, trovarne altra. Tra queste, forse è proprio quest’ultima speranza a essere la più promettente. Le attuali tecniche di rilevamento non vanno oltre i pochi metri di profondità, mentre lo strato superficiale di regolite – composto da detriti rocciosi – si estende tipicamente per decine di metri verso il basso e potrebbe celare acqua nelle cosiddette “trappole fredde”. Se si vogliono concretizzare gli ambiziosi progetti dei miliardari del settore spaziale, individuare ulteriori riserve d’acqua sarà il primo passo fondamentale.
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