Trasformare Marte in un mondo abitabile è sempre stata un’idea intimidatoria. Rimodellare l’ambiente di un intero pianeta rappresenta una sfida straordinaria e decenni di studi condotti da scienziati e ingegneri hanno portato a una conclusione simile: Marte non diventerà simile alla Terra in un futuro prossimo.
Un nuovo studio pubblicato su APS Open Science da Slava Turyshev, del Jet Propulsion Laboratory della NASA, aiuta a spiegare il perché.
Marte ha traguardi lontani
Prima di esaminare le difficoltà in gioco, conviene definire le tappe principali lungo il percorso che porterebbe a rendere Marte abitabile. Le fasi chiave sono cinque.
La prima è Marte così come si presenta oggi: estremamente freddo, con un’atmosfera molto rarefatta e condizioni superficiali che richiedono un imponente sistema di supporto vitale per la sopravvivenza umana.
La seconda fase verrebbe raggiunta quando la pressione atmosferica salisse, almeno temporaneamente, oltre il punto triplo dell’acqua, cioè circa 6,1 millibar a 0°C. A questa pressione e a questa temperatura l’acqua può esistere simultaneamente come solido, liquido e gas, in un equilibrio stabile.
Il traguardo successivo è la creazione di un ambiente a “serra in maniche di camicia”, nel quale l’agricoltura su vasta scala potrebbe operare all’interno di aree locali o regionali. Un simile scenario si affiderebbe con ogni probabilità a serre enormi. Marte si presta bene a questo approccio, perché la maggiore pressione interna, intorno ai 100 millibar, contribuirebbe a sostenere le strutture contro la pressione molto più bassa dell’esterno. Questa strategia è nota come “paraterraforming”. Se estesa all’intero pianeta, darebbe vita di fatto a una “casa-mondo”.
Con l’aumento progressivo della pressione atmosferica, Marte potrebbe infine raggiungere una pressione superficiale globale di 62,7 millibar. A quel livello il sangue umano non bollirebbe più alla temperatura corporea di 37°C sulla superficie del pianeta. Condizioni di questo tipo rappresenterebbero un requisito importante per qualsiasi autentico progetto di terraforming.
La fase finale sarebbe un’atmosfera pienamente respirabile, comprensiva di una componente sostanziale di azoto e di circa 210 millibar di ossigeno all’interno di una pressione atmosferica totale di circa 500 millibar. Raggiungere questo obiettivo richiederebbe anche temperature ben più alte di quelle presenti oggi su Marte.
L’atmosfera richiede una massa enorme
Per quanto questi possano sembrare obiettivi ragionevoli per un progetto colossale come il terraforming di un pianeta, la scala diventa davvero spaventosa quando si passa a considerare che cosa significhi concretamente ciascuna di queste tappe. Per esempio, per arrivare anche solo a 1 millibar di pressione dovremmo aggiungere 3,89 × 10¹⁵ chilogrammi di gas.
Si tratta di una quantità quasi equivalente all’intera massa di Deimos, la più piccola delle lune di Marte. Portando il calcolo fino a un’atmosfera pienamente respirabile, servirebbe qualcosa come 10¹⁸ chilogrammi, paragonabili a Giano, una luna irregolare di Saturno. Per essere onesti verso gli ottimisti, ci si aspetta che nel sistema solare esistano centinaia di corpi di quelle dimensioni, dunque, allo scopo di dotare di atmosfera uno degli otto pianeti, potrebbe valere la pena sacrificarne uno.
Ma la pressione è solo una parte dell’equazione: l’altra è la temperatura. Dovremmo innalzare la temperatura di Marte di 60°C in media per raggiungere temperature globalmente stabili di fusione dell’acqua. Esistono diversi modi per farlo, che vanno dall’iniezione nell’atmosfera di nanoparticelle capaci di assorbire la radiazione a onde corte, fino al rilascio di enormi quantità di anidride carbonica. Alcuni ingegneri hanno proposto di aggiungere giganteschi specchi per concentrare la luce solare sul Pianeta Rosso, ma i calcoli del dottor Turyshev richiederebbero circa 70 milioni di chilometri quadrati di specchi, ben oltre le nostre attuali capacità industriali.
Per creare un’atmosfera respirabile, nella quale il nostro sangue non bolla, dovremmo produrre 8,2 × 10¹⁷ chilogrammi di ossigeno, e il metodo più semplice sarebbe separarlo dall’acqua. Servirebbe però un quantitativo d’acqua persino leggermente superiore, poiché il processo di conversione acqua/ossigeno perde una parte della massa a favore dell’idrogeno da cui l’ossigeno viene scisso. Questa quantità d’acqua equivarrebbe a sei metri cubi d’acqua per ogni metro quadrato di superficie marziana.
Gettando di nuovo un osso agli ottimisti, sulla superficie di Marte c’è effettivamente acqua a sufficienza per farlo, con un residuo capace persino di formare oceani e laghi. In realtà, tutta l’acqua necessaria a creare l’atmosfera corrisponde solo a circa il 20% del ghiaccio superficiale noto e facilmente accessibile sul pianeta. Alcune delle versioni più estreme del terraforming, come quella di dover scagliare più comete ricche d’acqua contro la superficie del pianeta per generare oceani, laghi e un’atmosfera ricca di ossigeno, risultano quindi probabilmente superflue. Anche se potrebbero rivelarsi più semplici dell’alternativa.
L’energia è la vera barriera
L’energia è davvero il vero collo di bottiglia di questo processo. Per convertire la quantità di ossigeno necessaria all’atmosfera, occorrerebbe un minimo di 1,2 × 10²⁵ joule di energia. Persino distribuita su 1.000 anni, richiederebbe una potenza continua di 380 terawatt, quasi 20 volte l’attuale consumo energetico globale annuo qui sulla Terra.
Realisticamente non c’è modo di aggirare quella quantità di energia necessaria, e produrla è al di là delle nostre attuali capacità, dato il livello della nostra civiltà. Potrebbe però non essere al di là delle possibilità dei nostri discendenti e, nel frattempo, possiamo iniziare a lavorarci. Il modo più semplice per farlo sarebbe raggiungere la seconda tappa e disporre di serre compatte, dove le condizioni di vita all’interno risultino stabili. Chiunque abbia letto la Trilogia di Marte di Kim Stanley Robinson conoscerà bene questo concetto e, sebbene l’autore abbia palesemente sbagliato i conti sul tempo e sull’energia necessari a completare la sua visione, il Pianeta Rosso conserva un enorme fascino come meta per i futuri esploratori dello spazio. Potrebbe semplicemente volerci parecchio tempo per renderlo simile alla Terra, ammesso che si decida di volerlo davvero.
Per approfondire il passato e l’evoluzione del pianeta segnaliamo alcuni articoli correlati: le nuove analisi sui possibili indizi di vita rilevati dal rover Perseverance, gli studi che parlano di una antica estinzione simile a quella terrestre, l’ipotesi secondo cui il pianeta potrebbe aver conosciuto pioggia e neve nonostante il gelo, la teoria che spiega perché Marte è rosso in modo diverso da quanto si pensava e la ricostruzione di come sia diventato un pianeta inospitale nel corso del tempo.
Riferimento: “Terraforming Mars: Mass, forcing, and industrial throughput constraints” di Slava G. Turyshev, 28 maggio 2026, APS Open Science. DOI: 10.1103/krb8-h3v3