Astronauti useranno feci e urina per proteggersi dalle radiazioni cosmiche

Raggiungere Marte rappresenterà un traguardo sociale e tecnologico unico per l'intero genere umano. Ma prima di mettere piede per la prima volta su un pianeta diverso dal nostro, gli astronauti e gli ingegneri coinvolti nelle future missioni umane dovranno risolvere il principale tra tutti i problemi del viaggio nello spazio: le radiazioni.
Tralasciando l'atrofia muscolare, altri cambiamenti più o meno permanenti del corpo umano e l'aspetto psicologico di una missione così difficile, in primo luogo è fondamentale evitare che i futuri astronauti in rotta verso Marte vengano "fritti" dalle intense radiazioni stellari e cosmiche che permeano il Sistema Solare.
Come risolvere il problema evitando pesantissime schermature in piombo e cemento tradizionalmente utilizzate sulla Terra come schermatura dalle radiazioni? Realizzando pareti anti-radiazioni composte da cibo, acqua e feci umane. "Suona un po' disgustoso, ma non c'è altro spazio in cui conservare le feci, e tutto sommato rappresentano un'ottimo scudo contro le radiazioni" spiega Taber MacCallum, membro del team Ispiration Mars che punta a portare una coppia di esseri umani su Marte nel 2018.
Il piano è questo: una volta espulse, le feci umane sono ancora piene di preziosissima acqua riciclabile. Deidratando le feci e inserendole in sacchetti posizionati in corrispondenza delle pareti dell'astronave, si realizzerebbe una perfetta schermatura dalle radiazioni totalmente organica, risolvendo contemporaneamente il problema dell'accumulo di rifiuti organici.
Secondo MacCallum, anche il cibo può essere utilizzato per creare queste pareti isolanti. "Il cibo verrà immagazzinato attorno alle pareti dell'astronave perché blocca le radiazioni. Non sarà pericoloso, dato che il cibo si limiterebbe soltanto a bloccare le radiazioni, senza immagazzinarle".

Uno dei primi progetti di schermatura alternativa proposti alla NASA è Water Walls, che prevede di sfruttare l'acqua potabile o di scarto per proteggere gli astronauti dai raggi cosmici. "L'acqua è meglio del metallo come protezione" spiega Marco Durante della Technical University of Darmstad, "perché i nuclei sono i responsabili del blocco dei raggi cosmici e le molecole d'acqua, composte da tre piccoli atomi, contengono più nuclei per volume rispetto al metallo".
L'acqua utilizzata come scudo, inoltre, può essere bevuta senza pericolo, anche se è stata estratta da urina e feci umane: Water Walls, infatti, prevede l'utilizzo di sacchetti di polietilene che, tramite un processo di osmosi, depureranno le acque reflue rifornendo costantemente gli astronauti di acqua potabile.
Questi sacchetti formeranno uno strato protettivo spesso 40 centimetri, e saranno inizialmente riempiti di acqua potabile che verrà gradualmente rimpiazzata da acqua riciclata dai rifiuti organici dell'equipaggio.
Il progetto Water Walls prevede anche l'utilizzo di sacchetti capaci di depurare l'aria dall'eccesso di anidride carbonica, di regolare la temperatura della navetta o di creare micro-habitat per la crescita di piante e alghe.
Rimangono tuttavia ancora molti problemi da risolvere. Anche se i sacchetti sono già stati testati in orbita durante l'ultimo volo dello Shuttle, la loro efficacia in ambiente di microgravità è pari al 50% di quella dimostrata sulla Terra, non abbastanza per mantenere in vita un equipaggio bombardato da dosi costanti di radiazioni cosmiche.

Nel caso di brillamenti solari, infine, non c'è muro d'acqua che tenga. "In questo caso, probabilmente nemmeno uno schermo di cemento spesso tre metri sarebbe in grado di proteggere gli astronauti" spiega Ruth Bamford, ricercatrice del Rutherford Appleton Laboratory e responsabile della progettazione di uno scudo magnetico anti-radiazioni solari.
Per ovviare a questo inconveniente, si potrebbe tenere attaccato alla navetta l'ultimo stadio del razzo di lancio, orientandolo verso il Sole durante gli eventi che prevedono consistenti emissioni di radiazioni.