Cosa cerchiamo davvero sulla Luna? Il programma Artemis e la nuova economia lunare

Mentre la missione Artemis II della NASA completa gli ultimi preparativi in vista del possibile lancio nella prima metà di febbraio, miliardi di persone in tutto il mondo si apprestano a vedere per la prima volta nella loro vita esseri umani volare attorno alla Luna, qualcosa che non accade dal 1972, quando terminò l'ultima missione del programma Apollo. Oggi, con il nuovo programma lunare Artemis, la NASA intende riportare l'uomo sul nostro satellite naturale in quella che di fatto è una “nuova corsa alla Luna”. La prossima missione del programma vedrà infatti il primo allunaggio umano dal 1972.

È lecito domandarsi perché vogliamo tornarci, visto che ci siamo già stati, e perché non ci siamo più tornati per oltre mezzo secolo. I motivi della nuova corsa alla Luna sono scientifici ma anche geopolitici e strategici, e si basano tutti su un presupposto di base: la Luna ha oggi un interesse completamente diverso da quello che aveva durante la corsa allo spazio negli anni '60. E soltanto adesso la tecnologia è pronta per trasformare questo interesse in programmi concreti, come appunto Artemis.

L’obiettivo è restare: le risorse minerarie della Luna, dall'“oro bianco” alle terre rare

Sostanzialmente, oggi non vogliamo visitare la Luna, piantare una bandiera e tornare a casa: l'obiettivo è restare. Quello che vuole fare Artemis, nel lungo termine, è arrivare alla costruzione di insediamenti umani sul suolo lunare: la sfida sarà realizzarli e mantenerli usando quanto più possibile le risorse reperibili in loco, cioè sulla Luna stessa. Una sfida totalmente fuori dalla portata tecnologica dell'epoca Apollo, ma che oggi si può tentare di affrontare. E che può portare dei vantaggi ben precisi a chi saprà vincerla. Vantaggi che saranno scientifici e tecnologici, ma soprattutto economici e geopolitici. La presenza di basi lunari apre infatti le porte a un mercato economico che, secondo un report di PwC del 2021, può raggiungere cumulativamente anche i 170 miliardi di dollari nel 2040.

Perché? Perché piantare basi e mantenerle è a tutti gli effetti un mercato inesplorato che può imparare nei prossimi decenni ad autosostenersi sfruttando direttamente le risorse già presenti sulla Luna. Imparare a estrarre, lavorare e commerciare queste risorse è un investimento che ha un potenziale economico impressionante.

Sulla regolite lunare si trovano per esempio metalli e terre rare. Non solo materiali sfruttabili per la costruzione degli insediamenti e delle infrastrutture, ma anche materiali strategici nell'economia contemporanea. Pensiamo alle terre rare, fondamentali per la tecnologia, e che troviamo sulla superficie lunare. Le terre rare sono cruciali per i dispositivi elettronici come computer e smartphone e sono al centro della transizione ecologica perché servono per realizzare componenti di veicoli elettrici, pannelli fotovoltaici e turbine eoliche. La sua filiera è attualmente monopolizzata dalla Cina, che di fatto ne controlla il mercato globale. Pensate quindi cosa potrebbe succedere, anche a livello geopolitico, se imparassimo a estrarre e commerciare le terre rare lunari.

Anche tra i metalli abbiamo risorse interessanti, una tra tutti il litio. Questo metallo alcalino è il componente fondamentale di molti tipi di batterie (si chiamano “batterie al litio” non a caso) e di conseguenza è una risorsa chiave non solo per l'elettronica ma anche per la mobilità elettrica e e lo stoccaggio delle energie rinnovabili, con tutto ciò che ne consegue: non è un caso se il lito è anche noto come “oro bianco”.

Le sonde in orbita lunare ci hanno mostrato, per esempio, che nel polo sud del nostro satellite si trovano significative quantità di ghiaccio d'acqua. È soprattutto per questo motivo che gli allunaggi di Artemis avverranno attorno al polo sud lunare piuttosto che attorno all'equatore, come fu per il programma Apollo. L'acqua non serve solo per la sopravvivenza degli esseri umani: una volta scomposta in ossigeno e idrogeno, questi due elementi sono infatti usati (in forma liquida) come carburante per i razzi. L'ossigeno è anche ciò che, banalmente, rende l'aria respirabile.

Da diversi anni sappiamo inoltre che nella regolite lunare si trova anche elio-3, un isotopo dell'elio rarissimo sulla crosta terrestre che però potrebbe avere applicazioni in future centrali a fusione nucleare (la sua fusione rilascia grandi quantità di energia producendo molta meno radioattività rispetto alla fusione dell'idrogeno) e anche come fluido criogenico per futuri computer quantistici. La sua utilizzabilità concreta è molto incerta, ma secondo alcune stime il suo valore di mercato si aggirera attorno ai 20.000 dollari per grammo.

Luna atto secondo: le ragioni scientifiche e l'obiettivo marziano

Non vogliamo tornare sulla Luna solamente per ragioni economiche e di mercato. Imparare a realizzare basi lunari prevede il superamento di sfide ingegneristiche e tecnologiche da cui possiamo ricavare un enorme know-how spendibile non solo per far progredire la tecnologia terrestre attraverso il ritorno tecnologico, ma anche avvicinare il reale obiettivo delle maggiori agenzie spaziali: portare gli esseri umani su Marte.

Al momento l'esplorazione umana del pianeta rosso rientra nel campo della fantascienza. Ci sono troppe cose che non sappiamo ancora fare, dal lungo viaggio verso Marte alla sopravvivenza prolungata in un ambiente così proibitivo. Tutte queste cose si possono imparare a fare sulla Luna, che è il banco di prova perfetto vista la sua vicinanza alla Terra. Imparare a costruire basi e a sopravvivere nella relativa sicurezza e “comodità” del contesto lunare è la migliore palestra per allenarsi a piantare un giorno il piede su Marte e trasformare così la nostra in una specie interplanetaria. Non sappiamo se e come tutto questo avverrà, ma questo è il naturale next step dell'esplorazione spaziale umana.

Perché non siamo più tornati sulla Luna in oltre 50 anni

Se oggi l'interesse per la Luna è guidato dalla possibilità di stabilire insediamenti e sfruttare le risorse in situ, quando ci andammo in epoca Apollo a cavallo tra gli anni '60 e '70 la Luna aveva invece un obiettivo eminentemente politico. La corsa allo spazio era un capitolo della Guerra Fredda tra Stati Uniti e Unione Sovietica: la prima superpotenza che avesse messo piede sulla Luna si sarebbe nettamente imposta sull'altra.

Nei primi anni '60 gli USA erano in grande difficoltà da questo punto di vista: l'URSS aveva avuto il primato del primo satellite artificiale (lo Sputnik 1 nel 1957), del primo uomo nello spazio (Jurii Gagarin nel 1961) e della prima donna nello spazio (Valentina Teereshkova nel 1963). Gli USA dovevano quindi giocarsi il tutto e per tutto: destinarono un budget impressionante alla NASA (oltre il 4% dell'intero budget federale) per portare i primi uomini su un altro mondo e assicurarsi così la vittoria della corsa allo spazio. La priorità e l'urgenza erano massime, tanto che il programma Apollo era disposto a correre rischi oggi non accettabili all'incolumità degli astronauti.

Il programma ebbe un successo incredibile e portò 12 esseri umani sulla Luna tra il 1969 e il 1972. A quel punto la vittoria contro il rivale sovietico era diventata schiacciante, e il gioco non valeva più la candela. Il programma era incredibilmente dispendioso (in tutto costò l'equivalente di 275 miliardi di dollari odierni) e un fallimento avrebbe potuto compromettere l'immagine degli USA. Semplicemente, la Luna “non serviva più” e l'economia americana avrebbe beneficiato da un rilassamento del budget destinato alla sua agenzia spaziale. Per confronto, oggi i finanziamenti per la NASA assorbono meno dello 0,5% del budget federale.

L'interesse si spostò in modo naturale su altri progetti di esplorazione spaziale: sì, perché nello spazio non c'è solo la Luna. I decenni successivi videro progressi incredibili nell'esplorazione del Sistema Solare (pensiamo al programma Voyager, a missioni come New Horizons o Rosetta e ai rover marziani come Perseverance), nella popolazione dell'orbita bassa terrestre (uno sforzo confluito infine nel progetto collaborativo della Stazione Spaziale Internazionale) e nella costruzione di telescopi scientifici sia terrestri (come il Very Large Telescope in Cile) che spaziali (come Hubble e James Webb), senza contare tutte quelle sonde che hanno rivoluzionato la nostra comprensione del cosmo, come il satellite Planck per lo studio della radiazione cosmica di fondo.

Insomma, c'era tanto da fare e da scoprire nello spazio senza i costi esorbitanti di un programma lunare e senza mettere così a rischio vite umane. Soltanto negli ultimi anni la Luna è tornata a essere abbastanza “utile” da giustificare i grandi investimenti economici dei programmi lunari: ecco spiegata l'assenza umana sul suolo selenico nell'ultimo mezzo secolo. Il nostro satellite è rimasto però di interesse per la scienza, e infatti non sono mancate sonde che l'hanno mappata e studiata da cima a fondo, come l'americana Lunar Reconnaissance Orbiter, ma anche rover che sono scesi sulla sua superficie, uno tra tutti quello della missione cinese Chang'e-6 che ha anche portato a terra i primi campioni dal lato nascosto della Luna.

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