Il viaggio verso Marte è da sempre uno degli obiettivi più ambiziosi e complicati dell’esplorazione spaziale. Raggiungere il pianeta rosso, oggi, richiede circa 8 mesi e mezzo di tragitto, e parliamo solo dell’andata. Quasi nove mesi nello spazio profondo, con tutti i rischi e le complicazioni che ne derivano. Ma un gruppo di scienziati dell’Università Statale di Rio de Janeiro ha appena proposto qualcosa che potrebbe cambiare radicalmente le carte in tavola: una nuova traiettoria che, nel migliore dei casi, ridurrebbe il viaggio completo, andata e ritorno, a soli 153 giorni. E nel caso più ottimistico, si potrebbe arrivare su Marte in appena 33 giorni.
La chiave di tutto sta negli asteroidi. Non come veicoli, sia chiaro, ma come fonte di ispirazione per tracciare rotte mai considerate prima. Gli autori dello studio hanno analizzato le traiettorie di diversi asteroidi le cui orbite incrociano sia quella della Terra sia quella di Marte. In particolare, si sono concentrati sull’asteroide noto come 2001 CA21, il cui piano orbitale è molto inclinato rispetto a quello terrestre. Questa inclinazione, apparentemente un ostacolo, è in realtà ciò che apre la porta a percorsi alternativi, invisibili se si guarda il problema solo dal piano orbitale del nostro pianeta.
Marte in 33 giorni? Come funzionano le traiettorie tradizionali e cosa cambia
Per capire la portata di questa scoperta, vale la pena fare un passo indietro. Normalmente, per andare dalla Terra a Marte si utilizza la cosiddetta traiettoria di Hohmann. In pratica, la navicella non punta dritta verso Marte, ma inizia a percorrere un’orbita ellittica attorno al Sole, sfruttando la spinta gravitazionale per allungare progressivamente la traiettoria fino a raggiungere l’orbita marziana. La nave viaggia verso il punto in cui Marte si troverà in un determinato momento futuro. È un sistema che funziona e che permette di risparmiare parecchio carburante, ma richiede tempi lunghissimi e soprattutto obbliga ad aspettare le cosiddette finestre di lancio, quei momenti in cui Terra, Sole e Marte si trovano nella posizione giusta.
Quello che i ricercatori brasiliani hanno fatto è stato, in un certo senso, guardare fuori dagli schemi. Ogni oggetto che orbita attorno al Sole ha un proprio piano orbitale, come un foglio di carta su cui si muove. Il piano della Terra e quello di Marte sono molto simili tra loro, ma quello dell’asteroide 2001 CA21 è decisamente diverso, molto più inclinato. Ed è proprio questa differenza che consente di individuare nuove rotte verso Marte, traiettorie che dal nostro punto di vista risultavano semplicemente nascoste.
Finestre di lancio e i limiti ancora da superare
Guardando alle prossime opportunità concrete, esistono tre finestre di lancio particolarmente interessanti per raggiungere Marte: 2027, 2029 e 2031. Analizzandole una per una, gli scienziati hanno stabilito che è nel 2031 che si verifica l’allineamento migliore con il piano orbitale dell’asteroide, creando così l’opportunità di un viaggio verso Marte significativamente più rapido. Nel caso più favorevole, come detto, l’arrivo su Marte potrebbe avvenire in 33 giorni, con un viaggio completo di 153 giorni. Negli scenari meno ottimistici si parla comunque di 226 giorni totali, che restano un miglioramento enorme rispetto ai tempi attuali.
Lo studio non si ferma a un solo asteroide. I ricercatori ritengono che i piani orbitali di altri asteroidi, le cui traiettorie incrociano quelle di Terra e Marte, potrebbero rivelare ulteriori scorciatoie ancora da esplorare. La vera sfida, però, resta un’altra. Per sfruttare queste nuove traiettorie servirebbe molta più energia rispetto ai metodi tradizionali, il che significa quantità enormi di combustibile oppure sistemi di propulsione decisamente più potenti di quelli attuali. Su questo fronte la ricerca è già in corso: si studia l’uso dell’energia nucleare e qualcuno ha persino proposto l’impiego di laser, anche se quest’ultima opzione è ancora in fase molto embrionale. L’avanzamento su queste nuove traiettorie, insomma, dovrà andare di pari passo con lo sviluppo di tecnologie propulsive che oggi semplicemente non esistono ancora.