La Luna e Marte sono stati recentemente annunciati come il prossimo "grande obiettivo" dalla NASA e da Roscosmos. L'umanità è pronta a dominarli? A queste domande risponde il cosmonauta Oleg Kotov e i suoi colleghi dell'Istituto di problemi medici e biologici dell'Accademia delle scienze russa.
Lunapark internazionale con navetta
Le prime voci sulla possibilità di creare una "ISS sorella" in un'orbita lunare sono apparse nell'autunno del 2016 dopo una riunione chiusa dell'International Spacecraft Development Group (ISCWG).
Nel settembre 2017, i rappresentanti di Roscosmos e della NASA hanno confermato ufficialmente questi piani e hanno firmato un memorandum di cooperazione nella costruzione della stazione lunare LOP-G, secondo il quale la Russia deve progettare il suo modulo airlock.
La costruzione della stazione doveva iniziare a metà degli anni '20. Successivamente è stato discusso lo sviluppo di navette lunari e altri sistemi necessari per trasportare persone e robot sulla superficie lunare. Non è stata esclusa la possibilità di creare una base lunare stabilmente abitata.
Tuttavia, i negoziati che erano iniziati, come hanno riferito fonti a RIA Novosti, sono arrivati a un vicolo cieco: la parte russa non era soddisfatta del suo ruolo in questo progetto, che Dmitry Rogozin aveva annunciato nel settembre 2018.
Alcuni dei disaccordi, secondo le assicurazioni dei capi di Roscosmos e della NASA, sono stati risolti nell'ottobre dello scorso anno, quando Jim Bridenstein, il nuovo direttore dell'agenzia spaziale americana, è volato per la prima volta a Mosca e Baikonur.
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Poi ha sottolineato che la costruzione di LOP-G sarebbe impossibile senza l'aiuto di Roscosmos e di altri partner internazionali. Inoltre, ha promesso che gli standard sulla base dei quali verrà creata la stazione rimarranno aperti e tutti potranno partecipare al loro sviluppo.
Tra questi c'è l'Istituto Russo di Problemi Biomedici dell'Accademia Russa delle Scienze, uno dei principali centri medici del mondo specializzato nella formazione dei cosmonauti e nello studio delle condizioni di vita nello spazio e su altri pianeti.
Il programma, che ora è in preparazione da scienziati e rappresentanti di Roscosmos, dovrebbe diventare uno dei principali fattori trainanti nello sviluppo dell'industria spaziale russa.
Altrettanto importante, questo progetto appassionerà altre industrie e, come ha osservato il capo dell'istituto, diventerà "una locomotiva di sviluppo per l'intero Paese". Nel prossimo futuro, il documento in fase di elaborazione sarà inviato per esame al governo.
Secondo il direttore dell'IBMP, il compito principale non è solo quello di ripetere ciò che gli astronauti americani hanno fatto nell'ambito del programma Apollo, ma di iniziare gradualmente a dominare la Luna, utilizzando nuove scoperte scientifiche e risorse tecnologiche. In definitiva, si tratta di creare una piattaforma di lancio per i voli nello spazio profondo.
Strada per la luna
Per realizzare tutte queste ambizioni, è necessario non solo costruire nuovi tipi di veicoli di lancio in grado di mettere in orbita elementi di una futura base lunare, ma anche capire come la vita al di fuori dello scudo anti-radiazioni della Terra influenzerà la salute dell'equipaggio del LOP-G.
In particolare, recenti esperimenti di scienziati russi e stranieri hanno dimostrato che i raggi cosmici e altre forme di radiazioni non solo aumentano la probabilità di sviluppare il cancro, ma possono anche modificare il comportamento degli animali e degli esseri umani, causando gravi danni cerebrali.
Inoltre, non è ancora del tutto chiaro come i brillamenti solari influenzeranno la vita degli abitanti della stazione lunare, non protetta dal campo magnetico terrestre. Domande simili sorgono sui cambiamenti nel funzionamento del cervello, del sistema immunitario e dell'attività dei patogeni in condizioni di permanenza prolungata nello spazio aperto e assenza di gravità.
I ricercatori russi ei loro partner stranieri hanno già ricevuto alcune risposte a queste domande o le riceveranno in un prossimo futuro nell'ambito degli esperimenti sui biosatelliti Bion-M e Bion-M2. Come ha sottolineato Orlov, il programma scientifico del secondo apparato, il cui lancio è previsto nel 2022 o nel 2023, è stato redatto con un occhio di riguardo alle missioni interplanetarie.
Secondo lui, gli specialisti russi che si stanno preparando per il lancio del Bion-M2 stanno sviluppando contemporaneamente un programma scientifico per la sonda Vozvrat-MKA. A bordo due dozzine di topi partiranno per un lungo volo, paragonabile a un viaggio sulla luna. Il lancio del veicolo spaziale è previsto per la seconda metà degli anni '20, a meno che non vengano tagliati i fondi per i programmi spaziali.
Oltre agli esperimenti nello spazio aperto, gli esperimenti con le radiazioni su topi e altri animali vengono condotti da specialisti dell'Istituto di problemi biologici internazionali e sulla Terra in collaborazione con l'Istituto congiunto per la ricerca nucleare dell'Accademia delle scienze russa di Dubna. Recentemente, i rappresentanti della NASA e della comunità scientifica americana hanno proposto di unire le forze e creare programmi congiunti in questo settore.
Tutti questi esperimenti, come spiegato da Kotov, sono fondamentali sia per la NASA che per Roscosmos per un semplice motivo: aiuteranno gli scienziati a formulare criteri tecnici per la costruzione di componenti della stazione in grado di proteggere il suo equipaggio dalle radiazioni.
Secondo lui, l'IBMP sta già partecipando allo sviluppo di standard che verranno utilizzati nei sistemi di supporto vitale LOP-G. Come ha ammesso Kotov, non tutto va liscio a causa delle differenze negli approcci tecnici, ma ciò non ha impedito l'adozione di diversi criteri contemporaneamente abbastanza rapidamente.
L'accademico Orlov aggiunge: non è ancora chiaro quale percorso seguiranno i cosmonauti e gli astronauti verso le stazioni e le basi lunari. Il carico di radiazione può differire di decine e anche centinaia di volte per diverse traiettorie di movimento a causa dell'azione di cinture di radiazione, flussi ionici pesanti e brillamenti sul Sole.
Gli scienziati prevedono di effettuare misurazioni accurate durante i voli sulla luna delle prime navi in modalità automatica. Uno dei dispositivi - "Federation" - può diventare una sorta di laboratorio biologico con un "equipaggio" di topi e altri animali.
Tutti questi esperimenti, sperano i biologi, dovrebbero essere completati entro il 2030, quando, presumibilmente, avrà luogo il primo volo del cosmonauta russo sulla Luna. Tuttavia, la ricerca non finirà qui: l'attuazione di piani per la costruzione di basi lunari e voli su Marte richiederà nuovi esperimenti ancora più grandi.
Alcuni di loro sono previsti per il prossimo futuro. Ad esempio, gli scienziati stanno valutando la possibilità di un isolamento parziale dell'equipaggio della ISS: ciò consentirà di simulare un volo su Marte e altri oggetti dello spazio profondo, testare sistemi di supporto vitale autonomi e rivelare gli aspetti psicologici di tale viaggio.
Giardini lunari
La polvere lunare è di particolare interesse per i ricercatori russi, come ha osservato Vladimir Sychev. Secondo lui, non è ancora chiaro quanto sia tossico, se possa essere usato come terreno per la coltivazione di piante terrestri e se influenzerà in qualche modo la sicurezza dei frutti ottenuti.
Oleg Kotov ha aggiunto che questa domanda è speculativa: né la Russia né gli Stati Uniti hanno ancora in programma di rompere i "giardini lunari". Secondo lui, nelle prime fasi dell'esplorazione della Luna, non verranno creati sistemi bioregenerativi: la priorità sarà data al supporto vitale e ai sistemi di nutrizione.
Per tali esperimenti, sarebbe adatta la serra Lada migliorata, che avrebbe dovuto andare sulla ISS nel dicembre 2016. È morta nello schianto della nave Progress e gli scienziati hanno deciso di non ripristinarla.
Vladimir Sychev ritiene che la costruzione di una serra in una stazione o base lunare rientri nel potere dell'umanità. Questo oggetto è presente nei piani degli Stati Uniti per creare LOP-G e successivi progetti lunari. Un'altra cosa è che tali idee sono associate più a un volo su Marte che alla creazione di una stazione lunare, dove le persone vivranno sporadicamente.
Secondo il cosmonauta Oleg Kotov, gli scienziati russi stanno attualmente negoziando con la NASA per condurre esperimenti congiunti presso la serra Veggie installata nel segmento statunitense della ISS.
Esperimenti congiunti aiuteranno a rispondere a un'altra domanda importante: come tollerano gli organismi terrestri la gravità lunare o marziana. Né sulla Terra né nello spazio, ha sottolineato Kotov, non ci sono condizioni adatte, mentre sulla ISS è sufficiente installare una centrifuga per questo.
Secondo lui, l'IMPB e il Cosmonaut Training Center pianificano di effettuare misurazioni durante i voli parabolici, quando l'assenza di gravità o le condizioni vicine a quelle lunari e marziane si verificano all'interno del velivolo in determinati momenti.
In futuro inizierà una nuova "corsa sulla luna"? Oleg Kotov è sicuro che i progetti saranno attuati solo nell'ambito di programmi internazionali: né la Russia, né gli Stati Uniti, né l'Unione europea o la Cina possono risolvere questi problemi da soli.
Nella migliore delle ipotesi, secondo lui, i programmi nazionali possono solo ripetere ciò che ha fatto l'Apollo. Pertanto, è meglio unire le forze nella creazione di LOP-G e inserire questo progetto nel programma russo per l'esplorazione della Luna.
