Colonizzare lo Spazio significa riscrivere l’Uomo?

Un approfondimento a cura di Silvio Rossignoli che apre il dibattito

È strano pensare che avremo esplorato mondi a milioni di chilometri dalla Terra prima di mettere piede su parti del nostro pianeta che sono a soli 11 km di distanza da noi; ma lo spazio ci attira dal profondo del nostro animo, perché nel cielo siamo culturalmente portati a vedere la luce, fondamento della vita, il luogo dove abitano gli dei o il nostro Dio, là dove risorgeremo dopo la morte, là dove si svilupperà il futuro dell’umanità. Le profondità del mare, invece, con il buio che le caratterizza, ci riportano alla mente le paure infantili: i mostri delle profondità, gli inferi. Non è questa la sede per parlare di mostri marini, ma piuttosto dei “mostri” nel cielo che ci circonda.

Probabilmente riusciremo a esplorare, nell’arco di qualche millennio, mondi a milioni di chilometri dalla Terra, ma non al ritmo che oggi alcuni ritengono di poter tenere. Lo spazio è molto più ostile del mare. Il nostro corpo non è fatto per viverci e, a meno di importantissime modifiche della nostra fisiologia o di strutture ultra-protette, non saremo in grado di vivere neppure nel Sistema Solare.

Colonizzazione dello spazio
Messier 96: galassia spirale distante circa 35 milioni di anni luce nella costellazione del Leone. Immagine catturata da Hubble (ESA/NASA).

Esplorazione e colonizzazione

Occorre anzitutto distinguere tra esplorazione e colonizzazione. L’esplorazione risponde alla spinta umana a conoscere ciò che sta oltre il muro del visibile; la colonizzazione risponde invece a motivazioni economiche e sociali: mi muovo perché voglio stare meglio, cercare nuove risorse e nuovi spazi dove vivere e produrre. Non confondiamo le due cose: la prima, per sua natura, tende ad accadere comunque; la seconda si realizza solo se esiste un chiaro motivo economico. Alle esplorazioni oceaniche seguirono migrazioni (colonizzazione) di interi popoli, come nelle Americhe: ci si muoveva per migliorare la propria vita. Lo stesso accadde nella conquista del West, quando popolazioni si spostarono a occidente del continente nordamericano per trovare terre da coltivare e nuove attività. Analogamente fecero i polinesiani, discendenti di popolazioni austronesiane del Sud-est asiatico, che migrarono verso le isole del Pacifico occidentale (Filippine, Indonesia) e poi verso la Polinesia occidentale e orientale fino a colonizzare gran parte del Pacifico.

Ci si muove per stare meglio. Oggi i motivi economici per colonizzare lo spazio sono da verificare: molti che sembrano plausibili sono, per ora, teorici.

migrazioni - Colonizzare lo Spazio significa riscrivere l’Uomo?
Rotte migratorie austronesiane iniziali: espansione da Taiwan verso il Sud-est asiatico. Mappa CC0 1.0, fonte Wikimedia Commons.

Colonizzazione o sfruttamento dello spazio?

La spinta a considerare “destino dell’uomo” la colonizzazione dello spazio è davvero solo conoscitiva? Il sospetto è che, parlando di colonizzazione (per esempio di Marte), gli obiettivi economici non siano così chiari ed evidenti, oppure che gli obiettivi siano in realtà egemonici.

Per esempio: chi spinge per essere il primo a stabilire una base su Marte potrebbe pretendere, da quella posizione, di piantare una bandiera (nazionale o privata) e, in futuro, di vendere terreni marziani, detenendo il monopolio dei trasporti. Una visione turistico-immobiliaristica della presenza umana non sorprenderebbe e potrebbe giustificare certi investimenti. D’altro canto, esiste una motivazione non economica alla colonizzazione dello spazio vicino: quella militare. Controllare lo spazio vicino può significare impedire ad altri di acquisire vantaggi strategici (colonie permanenti armate). In altri termini: “ci devo andare io per primo per impedire agli altri di andarci”. Ciò potrebbe avvenire nonostante gli attuali trattati sullo spazio extra-atmosferico, che vietano l’appropriazione dei corpi celesti e l’impiego di armi di distruzione di massa nello spazio, ma non ogni uso militare in senso lato. (Vedi Tabella 0 — Convenzioni internazionali applicabili a Marte.)

La vita umana nel Sistema Solare

Distinguiamo tra vita “naturale” (sopravvivenza senza supporti tecnologici) e vita “assistita” (habitat, tute, biotecnologie, ingegneria avanzata). Nessun corpo del Sistema Solare, oltre alla Terra, è adatto alla vita “naturale”: atmosfere troppo sottili (Marte, Luna) o tossiche/densissime (Venere, Titano), gas non respirabili, temperature estreme (da −200 °C a +450 °C), radiazioni elevate (mancanza di magnetosfera/atmosfera protettiva), microgravità o gravità ridotta con conseguenze fisiologiche. (Vedi Tabella 1 — Parametri fisici principali.)

La vita “assistita” è più plausibile sulla Luna, per vicinanza (3 giorni), risorse minerarie e possibilità di basi sotterranee nei lava tubes; in cambio: nessuna atmosfera, grandi escursioni termiche e radiazioni. Anche su Marte la vita “assistita” è possibile: giorno simile a quello terrestre (24 h 37 m), presenza di acqua ghiacciata e di un’atmosfera (seppur sottile, 95% CO₂); contro: gravità al 38% di quella terrestre, radiazioni e clima estremo. Asteroidi/Cintura: colonizzazione tramite habitat rotanti (cilindri di O’Neill) per sfruttare risorse minerarie e ghiaccio, con le difficoltà della microgravità e delle radiazioni.

lava tube - Colonizzare lo Spazio significa riscrivere l’Uomo?
Rendering concettuale di un ingresso di lava tube lunare: possibile luogo per una base protetta, con vista verso la Terra. Fonte: concetto artistico, pubblico dominio/uso illustrativo.

Satelliti di Giove e Saturno: Europa, Ganimede, Encelado e Callisto hanno oceani sotto il ghiaccio ma sono ambienti estremi; Titano, con atmosfera densa d’azoto e metano liquido (−179 °C), è paradossalmente, per via della spessa atmosfera schermante, uno dei siti più “vivibili” fuori dalla Terra, con habitat chiusi e riscaldati.

In orbita solare, habitat rotanti alimentati da energia solare, con gravità artificiale e cicli controllati, potrebbero essere l’ambiente più “terrestre” realizzabile. Un possibile punto di svolta economico è dato dalla produzione in-situ di propellenti (da acqua: idrogeno/ossigeno) e materiali da costruzione, riducendo i costi di trasporto dalla Terra. (Vedi Tabella 2 — Potenzialità per la colonizzazione.)

Le tecnologie necessarie

  • Habitat pressurizzati (cupole, basi sotterranee, cilindri di O’Neill).
  • Schermature radiologiche (es. 2–3 m di regolite o ghiaccio sulla Luna).
  • Biotecnologie per adattamenti genetici/fisiologici mirati.
  • Cicli chiusi di acqua/aria/nutrienti (idroponica/aeroponica).
  • Energia: solare, nucleare; calore endogeno per alcune lune ghiacciate.

Il futuro

Breve termine (entro il 2050). Con probabilità bassa ma non nulla: basi permanenti sulla Luna e forse su Marte. Limiti: costi estremi, problemi biologici (radiazioni, microgravità, polveri) e ritorni economici incerti. Programmi come NASA Artemis, missioni cinesi e Starship avanzano rapidamente.

uomini su marte ottimizzata - Colonizzare lo Spazio significa riscrivere l’Uomo?
Concetto NASA per presenze umane su Marte: esploratori accanto a habitat e rover vicino al sito di insediamento. Fonte: NASA, uso pubblico/multimedia risorse.

Medio termine (2050–2150). Con probabilità moderata: colonia scientifica su Marte (modello Antartide, a rotazione) e cittadelle orbitali/habitat in orbita lunare e marziana. Serviranno: riciclo completo di risorse, energia autonoma (verosimilmente nucleare) e produzione in situ (es. ossigeno dalla regolite). Il tutto condizionato da stabilità geopolitica ed economica.

Lungo termine (XXIII secolo e oltre). Se la civiltà rimane tecnologica e stabile: città autonome su Marte (10.000–100.000 ab.), “terraforming locale leggero” (serre, atmosfere artificiali, riscaldamento mirato), colonie su Callisto, Ganimede e Titano con habitat sigillati, colonie orbitali giganti tra Marte e Giove, miniere/fabbriche automatizzate su asteroidi e lune, e una rete di trasporti interplanetaria (“metropolitana spaziale”). Gli sviluppi futuri includono umani naturalmente/geneticamente modificati, IA di supporto e propulsioni avanzate (nucleare, vele solari, elettrico).

Lunghissimo termine (XXIV–XXVI secolo). Sistema Solare esterno. Presenza umana regolare su lune ghiacciate (Encelado, Europa, Titano) con energia da reattori locali (torio? fusione?), ma con esseri umani adattati a gravità e ambienti diversi.

encelado - Colonizzare lo Spazio significa riscrivere l’Uomo?
Encelado, luna di Saturno: i geyser di acqua e particelle di ghiaccio fuoriescono dal polo sud attraverso fratture della crosta ghiacciata, ripresi dalla sonda Cassini. Fonte: NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute.

L’Homo sapiens 2.0

L’espansione oltre il XXVI secolo sarà (se non ci autodistruggiamo) post-umana: specie derivate o potenziate (cyborg, IA integrate, organismi geneticamente adattati) capaci di tentare il terraforming su Marte (forse Venere), di sfruttare sistematicamente le risorse della Fascia di Kuiper e, se le tecnologie lo permetteranno, di avviare missioni interstellari (es. vela laser, fusione, antimateria).

I limiti dell’Homo sapiens attuale

Il corpo umano è evoluto per la Terra (gravità costante, atmosfera respirabile, protezione magnetica, cicli regolari). Nello spazio questi riferimenti scompaiono: radiazioni, microgravità, atmosfere tossiche e temperature estreme sono condizioni permanenti. Le tecnologie compensano solo in parte. Fino a che punto possiamo adattarci senza cambiare noi stessi?

Tramite adattamenti progressivi

Dapprima un Homo sapiens potenziato: biologicamente identico, supportato da esoscheletri, interfacce neurali, IA e medicina permanente.

Successivamente un Homo sapiens modificato: adattamenti genetici mirati (ossa più dense, sangue iper ossigenante, pelle schermante, microbioma ingegnerizzato).

Infine l’Homo sapiens 2.0: forma post-umana, ibrido bio-tecnologico, capace di vivere dove l’uomo “originario” morirebbe in pochi istanti; miscele respiratorie non terrestri, spettro visivo ampliato (UV/IR), metabolismo diverso, innesti permanenti. (Vedi Tabella 3 — Evoluzione dell’Homo sapiens nello spazio.)

Una visione del futuro

L’evoluzione non si fermerà con noi: raggi cosmici e condizioni estreme producono mutazioni; genetica e cibernetica l’accelerano. L’Homo sapiens 2.0 potrebbe emergere non per selezione naturale, ma per scelte progettuali. Forse su Marte cammineranno donne e uomini con sangue diverso dal nostro; in habitat orbitanti vivranno comunità adattate alla gravità artificiale; nelle lune ghiacciate esploreranno corpi più robusti, con sensi per noi inediti. Uomini che però non saranno più in grado di vivere sulla Terra. Non potranno mai più tornare indietro.

Infine

L’evoluzione dell’Homo sapiens non si ferma certo qui. Vedremo con ogni probabilità un Homo sapiens 2.0 dalle caratteristiche oggi imprevedibili. Ma la domanda resta: sarà ancora “Homo sapiens”, o l’inizio di un’altra storia biologica, capace di abitare lo spazio ma sempre più distante da noi?

homo sapiens 20 - Colonizzare lo Spazio significa riscrivere l’Uomo?
L’evoluzione dell’Homo sapiens.

E prima ancora: sarà più facile realizzare parte di questo futuro nello spazio, che è l’ambiente più ostile che conosciamo, oppure negli abissi dai quali proveniamo, che pure abbiamo già abitato milioni di anni fa?

Bibliografia

  1. Demontis, G. C., Lorenzi, F., Huin-Schohn, C., Montague, E., Koppelmans, V., Mader, T., Haddad, R., & Bloomberg, J. J. (2017). Human Pathophysiological Adaptations to the Space Environment. Frontiers in Physiology. PMC
  2. Goswami, N., et al. (2021). Human physiology adaptation to altered gravity environments. Acta Astronautica, Elsevier. ScienceDirect
  3. Manna, O. M., et al. (2024). Microgravity and Human Body: Unraveling the Potential …. Frontiers in Physiology. PMC
  4. Tanaka, K., et al. (2017). Adaptation to microgravity, deconditioning, and …. Journal of Physiological Sciences. Biomed Central
  5. Tomsia, M., et al. (2024). Long-term space missions’ effects on the human organism. Frontiers in Physiology. Frontiers
  6. Vance, S. D., et al. (2023). Investigating Europa’s Habitability with the Europa Clipper. Astrobiology. PMC
  7. Hu, D. (2023). Titan and Europa: Candidates as Habitable Moons for Humanity. Scholarly Review. ResearchGate
  8. Reynolds, R. T., et al. (1987). Europa, tidally heated oceans, and habitable zones around …. Icarus. ScienceDirect
  9. Christianto, V. (2024). Remarks on the possibility of deep space travel to potentially habitable satellites like Titan and Europa. Aeron Aero Open Access Journal. MedCrave
  10. Criscuolo, F., et al. (2020). Human Adaptation to Deep Space Environment. Frontiers in Public Health. Frontiers
  11. Le Roy, B., et al. (2023). Human challenges to adaptation to extreme professional …. Neuroscience & Biobehavioral Reviews. ScienceDirect
  12. Hiscox, J. A. (2000). Outer solar system, Europa, Titan and the possibility of life. Astronomy & Geophysics, 41(5), 5.23–5.27. Oxford Academic
  13. Astrobiology of Mars, Europa, Titan and Enceladus – Most Likely Places for Alien Life. Frontiers in Astronomy and Space Sciences (Research Topic). Frontiers
  14. NASA. (2015). NASA Research Shows Path Toward Protocells on Titan. NASA Science
  15. Thiel, C. S., et al. (2017). Rapid adaptation to microgravity in mammalian macrophages. Scientific Reports, 7, 43. Nature
  16. Goldreich, P. M., & Mitchell, J. L. (2009). Elastic ice shells of synchronous moons: Implications for cracks on Europa and non-synchronous rotation of Titan. Icarus. arXiv
  17. Jiang, J. H., Rosen, P. E., & Fahy, K. A. (2021). Avoiding the “Great Filter”: A Projected Timeframe for Human Expansion Off-World. arXiv. arXiv
  18. Neukart, F. (2024). Towards Sustainable Horizons: A Comprehensive Blueprint for Mars Colonization. arXiv. arXiv
  19. Saydam, S. (2021). Mars settlement likely by 2050 says UNSW expert – but not at levels predicted by Elon Musk. UNSW Newsroom. UNSW
  20. Neukart, F., et al. (2024). A comprehensive blueprint for Mars colonization. Journal of Space Philosophy / PMC. PMC
  21. O’Neill, G. K. (1974). The Colonization of Space. Physics Today, 27(9), 32–40. NSS
  22. Curreri, P. A., & Detweiler, M. K. (2010). Optimized O’Neill-Glaser Model for Human Population of Space. NASA Technical Reports. NASA NTRS
  23. Klass, M. (2000). A Prolegomenon to the Human Colonization of Space. Futures, 32(3–4), 303–315. ScienceDirect
  24. Phys.org. (2017). The future of space colonization – terraforming or habitats. Phys.org
  25. LiveScience. (2023). How long will it take for humans to colonize another planet? LiveScience
  26. Zubrin, R. (1996, 2011). The Case for Mars: The Plan to Settle the Red Planet and Why We Must. Free Press.

Tabella 0 — Convenzioni internazionali applicabili a Marte.

TrattatoAnnoStati aderentiPrincipi chiaveApplicazione a Marte
Trattato sullo spazio extra-atmosferico (Outer Space Treaty)1967Oltre 110 paesi (inclusi USA, Russia, Cina, Italia)Nessun corpo celeste può essere oggetto di appropriazione nazionale o privata- Uso solo pacifico, vietate armi di distruzione di massa- Gli Stati sono responsabili delle attività  spaziali dei propri enti pubblici e privatiMarte non può essere “posseduto” né colonizzato con sovranità  statale o privata.
Accordo sulla Luna (Moon Agreement)1979Circa 20 paesi (nessuna grande potenza spaziale)Estende i principi anche ad “altri corpi celesti” oltre la Luna- Risorse spaziali considerate patrimonio comune dell’umanità – Prevede un regime internazionale di gestione delle risorseRaramente applicato: nessuna grande potenza l’ha ratificato – valore pratico limitato su Marte (non ratificato dalle principali potenze)

Tabella 1 — Parametri fisici principali dei corpi del Sistema Solare.

Corpo celesteGravità (vs Terra)AtmosferaTemperature tipiche
Mercurio0,38 gQuasi nulla-170 / +430 °C
Venere (superficie)0,90 gCO2 96%, acido solforico+460 °C costanti
Venere (alta atmosfera)0,90 gdensa, CO2~+20 °C (a 50 km quota)
Luna0,16 gNessuna-170 / +120 °C
Marte0,38 gtenue, CO2 95%-125 / +20 °C
Asteroidi (media)~0 gNessuna-200 / +100 °C
Giove (pianeta)2,50 gIdrogeno/Elio-145 °C (alta atmosfera)
Europa (Giove)0,13 gNessuna-160 °C
Ganimede (Giove)0,15 gSottile, ossigeno tenue-150 °C
Callisto (Giove)0,18 gSottile-150 °C
Saturno (pianeta)1,07 gIdrogeno/Elio-178 °C (alta atmosfera)
Titano (Saturno)0,14 gN2 densa + CH4-179 °C
Encelado (Saturno)0,011 gNessuna-200 °C
Urano (pianeta)0,89 gIdrogeno/Elio/CH4-200 °C
Nettuno (pianeta)1,14 gIdrogeno/Elio/CH4-220 °C
Plutone (nano)0,06 gSottile, N2 + CH4-230 °C
Habitat orbitanti1 g (artificiale)Controllata (ossigeno/azoto)Controllata

Tabella 2 — Potenzialità per colonizzazione umana.

Corpo celesteRisorse disponibiliProControFattibilità  colonizzazione
MercurioMinerali, metalliEnergia solare abbondanteEscursioni termiche, no atmosferaMolto bassa
Venere (superficie)Gas atmosfericiGravità  quasi terrestreCalore e pressione mortaliImpossibile
Venere (alta atmosfera)Gas atmosfericiTemperatura mite, gravità  terrestreAmbiente corrosivo, logistica complessaSpeculativa (XXII-XXIII sec.)
LunaRegolite, ghiaccio polare, metalliVicina, basi sotterranee possibiliRadiazioni, polvere abrasivaAlta (2050)
MarteAcqua ghiacciata, mineraliGiorno simile a Terra, risorse localiAtmosfera sottile, freddo, radiazioniMedia-Alta (2100)
AsteroidiAcqua ghiacciata, metalli rariMiniere spaziali, habitat rotantiMicrogravità , nessuna protezioneAlta (per risorse)
Giove (pianeta)Gas, energia magneticaRisorse teoricheGravità  estrema, radiazioniImpossibile
EuropaGhiaccio + oceano liquidoForte interesse astrobiologicoRadiazioni altissime, lontananzaBassa (scientifica)
GanimedeGhiaccio + rocceMagnetosfera propriaFreddo, lontananzaBassa
CallistoGhiaccio + rocceRadiazioni basseGelo, gravità  bassaBassa-media
Saturno (pianeta)GasImpossibile in superficieImpossibile
TitanoIdrocarburi liquidi, ghiaccioAtmosfera densa (scudo radiazioni)Freddo estremo, lontananzaMedia (XXII sec.)
EnceladoOceano sotterraneo, geyser organiciMolecole organiche, acquaMicrogravità , geloMolto bassa (scientifica)
UranoGasGravità  simile a TerraAtmosfera ostile, lontanoImpossibile
NettunoGas, vento supersonicoGravità  simile a TerraTempeste violente, lontananzaImpossibile
PlutoneGhiaccio d’acqua, azoto, metanoAttività  geologica, curiosità  scientificaGelo, microgravità , lontananzaMolto bassa
Habitat orbitantiRisorse da Luna/asteroidiCondizioni terrestri, gravità  artificialeCosti iniziali enormiAltissima (XXII-XXIII sec.)

Tabella 3 — Evoluzione dell’Homo sapiens nello spazio.

StadioCaratteristiche principaliTecnologie/AdattamentiPossibili scenari di utilizzo
Homo sapiens potenziato (XXI sec.)Uomo biologicamente “classico”, sostenuto da sistemi esterniTute avanzate, esoscheletri, IA di supporto, farmaci protettiviMissioni lunari e marziane a breve termine (XXI sec.)
Homo sapiens modificato (XXII-XXIII sec.)Uomo con modifiche genetiche mirate, ma ancora riconoscibile come noiOssa più dense, sangue iperossigenante, pelle schermante, microbioma ingegnerizzatoColonie permanenti su Marte e habitat orbitali (XXII-XXIII sec.)
Homo sapiens 2.0 (XXIV-XXVI sec.)Forma post-umana, ibrido biologico-tecnologico, radicalmente adattataMetabolismo diverso, fusione con IA, sensi ampliati (UV/IR), innesti biomeccanici permanentiVita autonoma nello spazio profondo, colonie su lune ghiacciate e habitat interstellari (XXIV-XXVI sec.)
silvio rossignoli coordinatore scientifico jpg - Colonizzare lo Spazio significa riscrivere l’Uomo?

Manager, imprenditore ed esperto italiano nei settori aerospazio, difesa e innovazione strategica, con una lunga esperienza nelle tecnologie dual use e nei processi di integrazione tra economia dello spazio ed economia del mare. Ideatore e organizzatore dei workshop internazionali “Agrospace”. Laureato in ingegneria aeronautica, ha ricoperto incarichi di vertice nel comparto aerospace ed è stato presidente di Aero Sekur, azienda specializzata in sistemi avanzati per la sicurezza aeronautica, spaziale e della difesa. Ha inoltre svolto attività di rappresentanza industriale in Federlazio, di cui è stato Presidente, contribuendo allo sviluppo delle filiere Aerospazio e Difesa. Attualmente è Coordinatore Scientifico di Economia dello Spazio Magazine, dove segue approfondimenti dedicati alla Space Economy, alla Blue Economy, all’Underwater Economy e alle interconnessioni tra spazio, mare, sicurezza e innovazione tecnologica. È frequentemente relatore e keynote speaker in forum e iniziative istituzionali dedicate ai temi dell’economia dello spazio, della Space&Blue Economy e delle nuove strategie industriali europee.