Prezzi e panoramica dei trasferimenti umani su Marte

Concetto d'artista di astronauti e habitat su Marte. Le missioni umane su Marte, pur essendo state a lungo immaginate, devono affrontare sfide immense in termini di costi e logistica. Le stime per una spedizione su Marte con equipaggio variano ampiamente: per i programmi governativi come quello della NASA, le proiezioni hanno raggiunto centinaia di miliardi di dollari per una singola missione. Al contrario, nuovi operatori commerciali promettono di ridurre drasticamente questi costi per viaggiatore grazie a navicelle riutilizzabili e approcci innovativi. Questo rapporto confronta i costi previsti per il trasporto di esseri umani su Marte nel prossimo decennio, esaminando sia i piani annunciati pubblicamente sia le proiezioni speculative e mettendo in evidenza la fattibilità, l'affidabilità e i potenziali modelli di prezzo di ciascuna opzione proposta per il trasferimento su Marte.

Piani di trasporto su Marte della NASA (finanziati dal governo)

La NASA punta a mandare astronauti su Marte nel inizio-metà degli anni 2030utilizzando la Luna come trampolino di lancio. I piani attuali mirano a un missione su Marte con equipaggio entro il 2035 circa dopo che il programma Artemis avrà stabilito una presenza umana duratura sulla Luna. L'approccio della NASA prevede la Sistema di lancio spaziale (SLS) mega-razzo e Orione Una capsula per l'equipaggio per trasportare gli equipaggi in orbita lunare, una stazione lunare Gateway come punto di sosta e, infine, un veicolo di trasferimento su Marte e un lander per il viaggio verso la superficie marziana. Questa architettura enfatizza le tecnologie collaudate, ma richiede lanci multipli e l'assemblaggio nello spazio, facendo lievitare i costi.

- Stime dei costi: A differenza delle imprese commerciali, la NASA non vende biglietti, ma la costo per persona possono essere dedotti dai bilanci delle missioni. Le analisi suggeriscono un una singola missione della NASA su Marte potrebbe costare circa $500 miliardi di euro. (mezzo trilione di dollari) se si tiene conto dello sviluppo di tutto l'hardware e delle infrastrutture necessarie. Questa cifra supera di gran lunga il costo di tutte le missioni effettuate finora e sottolinea la sfida di bilancio. Anche il programma Artemis Moon - un "trampolino di lancio" verso Marte - è previsto a ~$93 miliardi fino al 2025, con ogni lancio SLS/Orion che costerà circa $4,1 miliardi (in gran parte a causa dell'hardware sacrificabile). Con 3-4 astronauti per missione, questo è effettivamente oltre $1 miliardo per astronauta solo per le vicinanze della Luna. Una missione su Marte sarebbe probabilmente ancora più costosa per persona, se si utilizzano modelli contrattuali simili e sistemi monouso.

- Finanziamento e redditività: Le missioni della NASA sono finanziate da stanziamenti governativi. Tali costi elevati I piani per Marte dipendono da un sostegno politico e da budget sostenuti. La NASA sta esplorando la condivisione dei costi e i partenariati - ad esempio, facendo leva su L'astronave di SpaceX per gli atterraggi lunari - per ridurre le spese. Per Marte, la NASA potrebbe collaborare con fornitori commerciali per il trasporto o la tecnologia per contenere i costi. Tuttavia, l'economia non è guidata dal profitto; l'obiettivo è quello di ridurre i costi. la giustificazione è scientifica e strategicanon vendendo posti a sedere. Questo rende i finanziamenti difficili da ottenere se le priorità nazionali cambiano. Garantire un programma per Marte economicamente sostenibile per decenni è una sfida fondamentale per la NASA.

- Sfide tecnologiche: L'approccio conservativo della NASA privilegia la sicurezza e l'affidabilità, ma gli ostacoli tecnici sono immensi. Il supporto vitale a lunga durata, la schermatura dalle radiazioni per un viaggio di circa 6-7 mesi su ogni tratta e l'ingresso, la discesa e l'atterraggio (EDL) per i veicoli pesanti con equipaggio su Marte sono tutti elementi che richiedono un'attenzione particolare. principali fattori di costo. Ognuno di essi richiede nuove tecnologie o aggiornamenti sostanziali (ad esempio, scudi termici più grandi e retropropulsione supersonica per l'EDL su Marte). La complessità dell'assemblaggio di un veicolo di trasferimento su Marte in orbita o a Gateway e l'eventuale pre-schieramento del carburante di ritorno su Marte aggiungono costi e rischi. Queste sfide contribuiscono alle stime dei costi elevati e alle lunghe tempistiche della NASA (il primo atterraggio non avverrà prima del 2030).

- Tempistica e fattibilità: Il programma della NASA (Marte con equipaggio entro il 2035) è ambizioso e potrebbe slittare in caso di ritardo nei finanziamenti o nello sviluppo della tecnologia. L'agenzia ha un curriculum di ritardi per i nuovi programmi di volo spaziale umano (ad esempio, lo sviluppo dell'SLS ha richiesto oltre un decennio). Fattibilità di un atterraggio su Marte nel 2030 dipende dai progressi compiuti nel 2020: missioni lunari Artemis di successo, dimostrazioni di habitat marziani e tecnologie di supporto alla vita, e possibilmente partnership internazionali per condividere i costi. L'approccio della NASA è affidabile nel concetto (basandosi sull'esperienza di Apollo/ISS/Artemis), ma lento e costososollevando dubbi sulla sostenibilità a lungo termine. I critici hanno osservato che un programma marziano puramente governativo, agli attuali livelli di budget, potrebbe richiedere decenni e trilioni di dollari in totale, che molti considerano insostenibile senza nuove strategie di risparmio.

I piani di SpaceX per il trasporto su Marte (commerciale)

Rendering dell'astronave di SpaceX in fase di lancio verso lo spazio. SpaceX è il principale operatore privato con ambizioni esplicite su Marte. La società Astronave veicoli spaziali e Super pesante Il sistema booster è progettato come un sistema riutilizzabile per trasportare esseri umani (fino a 100 alla volta) e merci su Marte. Il fondatore di SpaceX, Elon Musk, ha fatto della colonizzazione di Marte la visione a lungo termine dell'azienda, con l'obiettivo di consentire a un gran numero di persone di migrare su Marte. Astronave è al centro di questo piano: una navicella in acciaio inossidabile, ricaricabile, che può essere lanciata in orbita terrestre, rifornita da navi cisterna in orbita, quindi viaggiare verso Marte e ritorno. senza essere scartato. Questo approccio, se avrà successo, promette di ridurre il costo del trasporto su Marte di ordini di grandezza.

- Tempistica e piani: L'obiettivo di SpaceX, annunciato pubblicamente, è quello di inviare il primo navi da carico su Marte già da 2022-2024e il primo nave stellare con equipaggio non appena 2024-2026 (tempistica originariamente annunciata nel 2016-2017). In realtà, queste date sono fluide - nessuna astronave ha raggiunto l'orbita nel 2023 e un test di volo orbitale nel 2023 è terminato in anticipo - ma lo sviluppo è rapido. Una proiezione realistica è quella di un volo di prova con equipaggio verso Marte nel fine 2020a seconda dei progressi ingegneristici e dell'approvazione normativa. SpaceX ha dimostrato una capacità di iterazione rapida (ad esempio, prototipi di astronavi, test ripetuti dei motori) e sta anche pianificando un viaggio in orbita lunare (l'obiettivo di SpaceX è quello di far conoscere il proprio progetto. caraLuna nel 2024 con Starship) come precursore. Se Starship raggiungerà l'orbita e il rifornimento di carburante entro la metà del 2020, un tentativo di trasferimento su Marte entro il 2030 è ipotizzabile. A differenza della NASA, SpaceX potrebbe decidere di lanciare una missione privata su Marte non appena la tecnologia sarà pronta, anche se solo come dimostrazione con alcuni astronauti dell'azienda o clienti paganti, rendendo la sua tempistica potenzialmente più aggressiva (se tecnicamente fattibile).

- Costo per passeggero: La strategia di SpaceX è esplicitamente quella di massimizzare il riutilizzo e la frequenza dei voli per distribuire i costi su molti passeggeri. Musk ha dichiarato che costo operativo per il lancio di un'astronave potrebbe essere solo ~$2 milioni (soprattutto per il propellente) - incredibilmente basso rispetto ai razzi attuali - se il sistema è completamente e rapidamente riutilizzabile. In teoria, una singola astronave potrebbe trasportare 50-100 persone, producendo una poche decine di migliaia di dollari a persona nel costo del carburante. Naturalmente, i costi di sviluppo (diversi miliardo dollari) devono essere recuperati, ma la visione di Musk, spesso citata, è che il prezzo del biglietto per Marte si aggiri intorno a $100.000 (forse anche meno di $100k), eventualmente < $500k nei primi anni. Ha suggerito che questo valore sarebbe abbastanza basso da "la maggior parte delle persone in economie avanzate potrebbe vendere la propria casa sulla Terra e trasferirsi su Marte, se volesse". . Nel 2017, Musk ha stimato un prezzo iniziale del biglietto intorno a $200k per persona, scendendo a ~$100k con il miglioramento della scala. Queste cifre sono aspirazionale - nessun biglietto è effettivamente in vendita - ma indicano l'obiettivo di SpaceX: ordini di grandezza più economici rispetto ai programmi tradizionali. È importante notare che i primi viaggi su Marte (se, ad esempio, solo una dozzina di ingegneri volano in una missione di prova) non saranno venduti a livello commerciale e costerebbero a SpaceX centinaia di milioni; ma con la maturazione del sistema, il costo marginale per passeggero aggiuntivo potrebbe avvicinarsi all'obiettivo di Musk.

- Finanziamento e modello di business: A differenza della NASA, SpaceX deve considerare la redditività economica. Lo sviluppo della Starship (stimato in $5-10 miliardi totale) è finanziato privatamente da SpaceX, attraverso i proventi dei lanci e i massicci investimenti nel suo programma satellitare Starlink (che Musk ha dichiarato essere in parte destinato a finanziare le ambizioni su Marte). SpaceX ha anche vinto un $2,9 miliardi di dollari di contratto NASA di utilizzare la Starship come lander lunare, fornendo un'iniezione di denaro. In futuro, SpaceX prevede di ricavare entrate dai viaggi su Marte: vendere posti o addirittura interi voli Starship ai clienti. I clienti iniziali potrebbero essere NASA (acquisto di mezzi di trasporto per i suoi astronauti) o turisti spaziali. Ad esempio, un viaggio finanziato da un miliardario (analogamente alla cara Luna per Marte) potrebbe finanziare una prima missione con equipaggio. Nell'arco di oltre 10 anni, se la Starship riuscirà a effettuare voli di routine, SpaceX potrebbe adottare un modello simile a una compagnia aereaMolti voli all'anno, prezzi dei biglietti inizialmente elevati (milioni), ma in calo verso le sei cifre con l'aumento del volume e della concorrenza. Musk ha persino ventilato l'idea di biglietti di andata e ritorno gratuiti (si paga per andare su Marte, ma il ritorno sulla Terra è gratuito), per incoraggiare l'emigrazione e garantire che nessuno rimanga intrappolato per motivi di costo. La scommessa economica generale è che i costi di lancio drasticamente ridotti sbloccheranno una domanda sufficiente (da parte di ricercatori, avventurieri, emigranti e agenzie) per rendere i viaggi su Marte una linea di business commerciale praticabile a lungo termine.

- Sfide tecnologiche e logistiche: Il piano di SpaceX si basa su diverse tecnologie non ancora sperimentate: rapida riutilizzabilità, il rifornimento orbitale e il supporto vitale per lunghi periodi. Il gigantesco design in acciaio inossidabile dell'astronave deve sopravvivere a più rientri (Terra e Marte) e a una serie di eventi. rifornimento di carburante all'astronave in orbita terrestre - un aspetto critico per trasportare una massa sufficiente su Marte - deve essere dimostrato. Inoltre, trasportare 100 passeggeri in sicurezza nello spazio profondo richiede un robusto supporto vitale, una schermatura dalle radiazioni e forse una gravità artificiale (l'astronave non fornisce gravità, quindi è necessario mitigare gli effetti sulla salute di 0g per un viaggio di 6 mesi). Questi sono sfide non banali a cui SpaceX sta lavorando attivamente, ma che aggiungerà costi di sviluppo e complessità. Un altro fattore di costo è la necessità di Infrastruttura di Marte: SpaceX prevede che le prime astronavi trasportino attrezzature per produrre carburante su Marte (via utilizzo delle risorse in situ, producendo propellente a base di metano/ossigeno dall'acqua marziana e CO₂). Se da un lato questo evita di spedire il carburante di ritorno dalla Terra, dall'altro richiede una tecnologia ISRU affidabile su Marte - un ostacolo logistico che, se ritardato, potrebbe bloccare beni o persone su Marte più a lungo (aumentando i costi della missione). Nonostante queste sfide, i risultati ottenuti da SpaceX con la riutilizzabilità dei razzi Falcon e i rapidi cicli di sviluppo danno fiducia. Il affidabilità L'utilizzo dell'astronave per la vita umana non è ancora stato dimostrato; SpaceX probabilmente effettuerà numerosi voli cargo/test prima di mettere a bordo persone, per garantire una sicurezza accettabile. Fattibilità di raggiungere Marte nel prossimo decennio dipende dal superamento di questi ostacoli. Se ci riuscirà, SpaceX potrebbe ridurre drasticamente i costi di tutte le altre opzioni, diventando così la compagnia di navigazione più competitiva del mondo. più economico (anche se ancora sperimentale) mezzi di trasporto umano su Marte entro il 2030.

Blue Origin e altre imprese private

Blue Origin, la società spaziale fondata da Jeff Bezos, è un altro attore commerciale spesso citato insieme a SpaceX. Tuttavia, Blue Origin non ha annunciato pubblicamente alcun piano dettagliato per una missione umana su Marte. per i prossimi 10 anni - si concentra principalmente sulla Luna e sull'orbita terrestre nel breve termine. Blue Origin sta sviluppando il Nuovo Glenn (lancio inaugurale previsto per la metà del 2020), che potrebbe potenzialmente spedire carichi pesanti verso Marte, ma che non è in grado di garantire la sicurezza di un'impresa. equipaggiato Il trasporto su Marte non è ancora sulla sua tabella di marcia. Il grande progetto di Blue Origin è invece la Luna blu per la Luna (con un atterraggio lunare con equipaggio previsto intorno al 2029 nell'ambito del programma Artemis della NASA). Detto questo, il progetto Blue Origin visione a lungo termine è che milioni di persone vivano e lavorino nello spazio, per cui Marte rientra certamente tra i suoi obiettivi aspirazionali. Qualsiasi impresa su Marte da parte di Blue probabilmente sfrutterebbe i suoi razzi riutilizzabili e l'esperienza dei lander lunari, ma probabilmente oltre l'orizzonte dei 10 anni.

- Tempistica e piani: Nel periodo 2025-2035, Blue Origin proverà il New Glenn (un razzo orbitale parzialmente riutilizzabile) e condurrà missioni lunari. Un trasferimento su Marte da parte di Blue Origin prima del 2035 sarebbe altamente speculativo. L'azienda potrebbe contribuire con la tecnologia agli sforzi della NASA o di altri partner per Marte (ad esempio, i motori o i progetti di lander di Blue potrebbero essere adattati per Marte). Boeing e Lockheed Martin, colossi tradizionali del settore aerospaziale, non hanno programmi di trasporto su Marte indipendenti, a parte la collaborazione con la NASA (Boeing costruisce SLS; Lockheed costruisce Orion e ha proposto il Campo base di Marte concetto di stazione orbitale per la NASA) . Questi concetti rimangono concettuale senza finanziamenti dedicati. Un altro concetto privato degno di nota è stato Marte Uno, un'organizzazione no-profit olandese che negli anni 2010 ha proposto viaggi di sola andata su Marte finanziati da un reality show televisivo. Mars One ha stimato $6 miliardi per l'invio delle prime 4 persone e $4 miliardi per ogni equipaggio successivo, il che implica ~$1,5B per passeggero per la missione iniziale - molto meno costoso dell'approccio della NASA, ma comunque estremamente elevato e basato su molte ipotesi non dimostrate. Alla fine, Mars One non è riuscito ad assicurarsi i finanziamenti e ha dichiarato bancarotta, sottolineando la difficoltà di finanziare tali imprese solo attraverso investimenti privati e diritti mediatici.

- Costi e finanziamenti: Poiché Blue Origin non ha presentato un piano per Marte, non esistono cifre ufficiali sui costi o sui prezzi dei biglietti. Qualsiasi proiezione sarebbe speculativa. Blue Origin è sostenuta dalla fortuna di Bezos (che ha investito personalmente nell'azienda circa $1 miliardo all'anno dalle vendite di azioni Amazon) e sta iniziando a guadagnare dal turismo suborbitale (i biglietti per i suoi voli suborbitali New Shepard, secondo quanto riferito, costano $250k-$500k+ ciascuno nei suoi primi voli) e i prossimi lanci di satelliti. Se Blue Origin dovesse perseguire il trasporto su Marte, potrebbe potenzialmente finanziare lo sviluppo in modo simile a SpaceX, attraverso investimenti interni e gareggiando per i contratti della NASA. (Ad esempio, Blue Origin ha perso contro SpaceX il primo contratto per il lander lunare Artemis, ma ha vinto un secondo contratto nel 2023 del valore di $3,4 miliardi per un atterraggio sulla Luna nel 2029). La filosofia di Blue Origin sviluppo graduale, passo dopo passo ("Gradatim Ferociter") significa che probabilmente affronterebbe Marte solo dopo aver imparato i voli umani orbitali e lunari. Nel lungo periodo, se Blue Origin costruisse un veicolo riutilizzabile per Marte, la modello di prezzo potrebbe assomigliare a quello di SpaceX (biglietti venduti a ricchi avventurieri o servizi di trasporto per la NASA), ma in questa fase tali prezzi sono puramente congetturali.

- Fattibilità e sfide: Per qualsiasi nuovo concorrente privato (che sia Blue Origin o un altro) che voglia organizzare una missione umana su Marte, il sono simili alle barriere di SpaceXIl razzo New Glenn di Blue Origin sarà di grandi dimensioni, ma probabilmente non avrà il carico utile di Starship; per assemblare una missione marziana in orbita potrebbero essere necessari più lanci, con conseguente aumento dei costi. Il razzo New Glenn di Blue Origin sarà grande, ma probabilmente non quanto la Starship in termini di carico utile; per assemblare una missione su Marte in orbita potrebbero essere necessari più lanci del New Glenn, con conseguente aumento dei costi e della complessità. Senza un riutilizzo completo, i costi per missione rimarrebbero elevati (il primo stadio del New Glenn è riutilizzabile, ma il secondo stadio è attualmente sacrificabile). L'affidabilità dei sistemi di Blue dovrà essere dimostrata gradualmente (hanno avuto diversi voli suborbitali di successo con equipaggioma ancora nessun volo orbitale). In sintesi, altre iniziative private non hanno una tempistica concreta per Marte per il prossimo decennioe anche se possono offrire opzioni di trasporto alternative, SpaceX rimane il principale concorrente commerciale per il trasferimento precoce dell'uomo su Marte, grazie al suo vantaggio nelle tecnologie pertinenti.

Piani internazionali: Cina e altri paesi

Oltre gli sforzi degli Stati Uniti, Cina sta pianificando attivamente l'esplorazione umana di Marte. Nel 2021, la Cina ha annunciato una tabella di marcia per il lancio del suo primo missione su Marte con equipaggio nel 2033con missioni successive nel 2035, 2037, 2041 e oltre. Questo ambizioso programma fa parte di una visione a lungo termine per la costruzione di un base marziana abitata in modo permanente e utilizzare le risorse marziane. L'approccio cinese è guidato dal governo attraverso la China National Space Administration (CNSA) e le relative imprese statali. Dopo aver fatto atterrare con successo dei robot su Marte (la missione Tianwen-1 con il rover Zhurong nel 2021), la Cina sta ora sviluppando il sistema di trasporto pesante. Lunga marcia 9 razzo e potenzialmente a propulsione nucleare per consentire trasferimenti su Marte con equipaggio. Una missione di ritorno di campioni di Marte (robotica) è prevista intorno al 2030 per provare alcune delle tecnologie necessarie.

- Costi e finanziamenti: Le stime dettagliate dei costi del programma marziano umano della Cina non sono disponibili pubblicamente. Tuttavia, essendo uno sforzo guidato dallo Stato, i finanziamenti proverranno dai bilanci governativi, giustificati da motivazioni strategiche e di prestigio. Il programma spaziale cinese è noto per i costi relativamente più bassi rispetto a quello della NASA in alcune aree (grazie al minor costo del lavoro e alla semplificazione del processo decisionale), ma un programma marziano con equipaggio sarà comunque estremamente costoso (probabilmente decine di miliardi di dollari per tutta la durata del programma, se non di più). Poiché al momento la Cina non prevede di vendere "biglietti" ai civili, non c'è un costo diretto per posto a sedere: l'intero costo della missione è a carico del governo. In termini di redditività economica, la Cina considera le missioni su Marte con equipaggio come un investimento in termini di competenza tecnologica e prestigio nazionale, piuttosto che di profitto. Ciò significa che finché il governo centrale darà priorità al progetto, i finanziamenti potranno essere sostenuti. (In particolare, il programma cinese per la Luna con equipaggio e i prossimi moduli della stazione spaziale indicano un forte impegno per il volo umano nello spazio).

- Tecnologia e tempistica: La linea temporale della Cina 2033 per il primo atterraggio umano è molto aggressivo - all'incirca in parallelo con il programma provvisorio della NASA - e richiederebbe un rapido sviluppo di diverse nuove tecnologie. Le esigenze principali includono un razzo superpesante paragonabile all'SLS/Starship, un supporto vitale per missioni di lunga durata (finora i voli umani cinesi sono rimasti in orbita terrestre bassa per giorni o mesi) e soluzioni per un atterraggio e un rientro sicuri su Marte. La Cina sta ricercando propulsione termica nucleare per accorciare i tempi di transito (riducendo potenzialmente i viaggi a pochi mesi), il che potrebbe ridurre alcuni costi (meno materiali di consumo, meno esposizione alle radiazioni), ma questa tecnologia potrebbe non essere pronta per il 2030. L'affidabilità dei veicoli di lancio cinesi è elevata per i razzi Long March esistenti, ma i nuovi mega-razzi e i sistemi per lo spazio profondo con equipaggio non saranno inizialmente collaudati. Si parla anche di cooperazione internazionale: La Cina ha invitato partner internazionali (e date le ambizioni spaziali della Russia e l'attuale isolamento da parte degli Stati Uniti e dell'Europa, una Partnership Cina-Russia su Marte potrebbero emergere, condividendo costi e competenze). Nel complesso, il piano marziano della Cina sembra fattibile Il progetto è molto interessante, date le risorse e i precedenti della nazione nel raggiungimento di obiettivi spaziali ambiziosi (stazione spaziale, atterraggio sul lato opposto della Luna, ecc. Se realizzato, offrirebbe un sistema alternativo di trasporto umano verso Marte (gestito dal governo, non aperto a passeggeri privati) e potenzialmente a costi inferiori rispetto all'approccio della NASA (anche se ancora lontani dai costi ridotti sperati da SpaceX).

- Altri sforzi nazionali: Altre agenzie spaziali (l'ESA europea, la Roscosmos russa, l'ISRO indiana, ecc.) attualmente non hanno programmi umani-Marte indipendenti previsti per il 2020 o l'inizio del 2030, soprattutto a causa degli enormi costi. Europa contribuisce con la tecnologia ai piani della NASA (ad esempio, componenti per Orion e Gateway) e potrebbe inviare astronauti europei in una missione su Marte guidata dalla NASA, ma non ha un veicolo autonomo per Marte. Russia ha periodicamente dichiarato il proprio interesse per Marte (e ha in cantiere concetti di habitat nello spazio profondo e di propulsione nucleare), ma i vincoli di bilancio e i fattori geopolitici rendono improbabile una missione umana su Marte guidata dalla Russia nel prossimo decennio. India, Giappone, Emirati Arabi Uniti e altri si concentrano per ora sull'esplorazione robotica di Marte. Il EMIRATI ARABI UNITIha una visione a lungo termine di una città marziana entro il 2117, ma non ha piani di lancio umano nel prossimo futuro. In sintesi, qualsiasi trasporto umano su Marte non statunitense e non cinese nei prossimi 10 anni avverrà quasi certamente in collaborazione - ad esempio con astronauti stranieri che fanno l'autostop su missioni NASA o SpaceX - piuttosto che con un sistema di trasferimento separato da confrontare.

Analisi comparativa delle opzioni di trasferimento di Marte

La tabella che segue riassume i principali attori e piani per il trasporto umano su Marte, confrontando i loro tempistiche, stime del costo per persona e modelli di finanziamento:

Programma / Veicolo	Organizzatore	Primo obiettivo umano su Marte	Est. Costo per passeggero	Modello di finanziamento e tariffazione
NASA (SLS/Orion e partner)	Governo degli Stati Uniti (NASA)	~2035 (missione di andata e ritorno)	Nessun biglietto; costo della missione ≈ $500+ miliardi totale (miliardi per astronauta)	Finanziato dal governo (contribuente). Nessun prezzo diretto per posto; i costi sono giustificati dalla scienza e dall'interesse nazionale. Costi di sviluppo e operativi estremamente elevati, basso tasso di volo.
Astronave SpaceX	SpaceX (privato)	~2028-2030 (ottimista)	$100k-$500k (biglietto futuro aspirazionale) . Voli iniziali effettivamente costoso (centinaia di $M per la missione di prova; nessuna vendita di biglietti al pubblico). Il costo marginale a lungo termine potrebbe essere <$100k con riutilizzo completo ( ~$2M/lancio per 100 persone ).	Sviluppo finanziato da privati (SpaceX/Elon Musk, più contratti NASA). Prevede di vendere posti ad agenzie e clienti privati. Per fare soldi si affida a volumi elevati e al riutilizzo; le prime missioni possono essere finanziate da investitori o sponsor finché la vendita dei biglietti non diventa redditizia.
Blue Origin (veicolo marziano di derivazione New Glenn) [speculativo]	Blue Origin (privato)	Nessun piano esplicito (probabilmente dopo il 2035)	N/A - Non sono stati annunciati prezzi per il trasporto su Marte. Costi potenziali elevati senza un riutilizzo completo (New Glenn consuma il secondo stadio). Si potrebbe puntare a prezzi competitivi se si ottiene il riutilizzo.	Finanziato da un miliardario (Jeff Bezos) e con contratti governativi. Probabilmente cercherà il sostegno della NASA. Il modello di tariffazione non è ancora deciso; forse è simile a quello di SpaceX (vendita di servizi di trasporto) se viene sviluppato un veicolo per Marte.
Missione marziana della Cina	CNSA (governo cinese)	2033 primo atterraggio (con equipaggio)	N/A (missione governativa). Il costo totale del programma non è stato reso noto; si prevede che decine di miliardi. Costo per astronauta non commercializzato (equipaggio sponsorizzato dallo Stato).	Finanziato dallo Stato come programma nazionale. Nessun biglietto commerciale. L'economia di scala non è un fattore primario; si spenderà quanto necessario per raggiungere gli obiettivi della missione. Costi di produzione potenzialmente più bassi rispetto agli Stati Uniti, ma investimento complessivo elevato.
Marte Uno [defunto]	Mars One (privato)	~2026 (solo andata) (mai realizzato)	$1,5 miliardi a persona (solo andata) - $6B per le prime 4 persone . Follow-up $4B per 4 (~$1B ciascuno).	Finanziamento previsto per il reality (fallito). Nessun finanziamento fattibile; i costi erano speculativi. Dimostrazione della difficoltà di un finanziamento puramente privato su tale scala.

Tabella: Confronto dei principali piani di trasporto umano su Marte, compresi i tempi previsti, i costi approssimativi per persona o i prezzi dei biglietti (se disponibili) e le modalità di finanziamento. (Nota: Lo scenario marziano di Blue Origin è ipotetico, in quanto l'azienda non ha ancora annunciato un programma marziano con equipaggio; la sua voce è inclusa a titolo di confronto, data la sua importanza nel volo spaziale umano. Allo stesso modo, Mars One è mostrato come esempio di un piano privato pubblicizzato, sebbene non sia più attivo).

Come mostra la tabella, L'astronave di SpaceX si distingue per la sua obiettivi di costo radicalmente inferiori per passeggero, grazie al riutilizzo completo e all'elevata capacità. Se Starship avrà successo, potrebbe far scendere il prezzo di un viaggio su Marte a una fascia che, pur rimanendo costosa, è alla portata dei governi e persino dei privati (nell'ordine delle centinaia di migliaia di dollari, simile al costo di una casa). Al contrario, le missioni della NASA e della Cina guidate dal governo, almeno inizialmente, saranno non vendere affatto i posti a sedere - Si tratta di missioni di esplorazione con equipaggi di astronauti selezionati, con costi impliciti per persona dell'ordine delle centinaia di milioni o dei miliardi quando i bilanci dei programmi vengono suddivisi. Affidabilità e sicurezza sono anch'essi destinati a differire: La NASA avrà margini di sicurezza estremamente severi (e quindi costi più elevati e sviluppo più lungo), mentre SpaceX potrebbe accettare inizialmente rischi più elevati per iterare rapidamente e ridurre i costi (puntando infine a una sicurezza simile a quella degli aerei di linea grazie a un'esperienza di volo massiccia). Le prime missioni su Marte con equipaggio - sia della NASA che di SpaceX - comporteranno intrinsecamente un rischio significativo, semplicemente perché nessun essere umano ha mai compiuto il viaggio prima d'ora.

Fattori chiave che incidono su costi e fattibilità

Diversi fattori tecnologici e logistici influenzerà pesantemente il costo del trasporto umano su Marte in tutti questi piani:

- Riutilizzabilità vs. spendibilità: I veicoli riutilizzabili (come Starship e potenzialmente altri sistemi futuri) distribuiscono gli enormi costi di sviluppo su molti voli ed eliminano la necessità di ricostruire un nuovo razzo per ogni missione. Questo è il pietra miliare della strategia a basso costo di SpaceX.. Al contrario, l'SLS della NASA è attualmente monouso - ogni razzo $4B viene gettato via - il che fa salire alle stelle i costi per missione. La riutilizzabilità (in particolare dei booster e dei veicoli spaziali di grandi dimensioni) è tecnicamente impegnativa, ma offre enormi risparmi sui costi in caso di successo. Si tratta di un compromesso: i sistemi riutilizzabili possono essere meno provato all'inizio (necessitano di molti voli di prova per stabilire l'affidabilità), ma promettono costi inferiori a lungo termine.

- Massa di lancio e montaggio/rifornimento in orbita: Raggiungere Marte con un veicolo spaziale con equipaggio umano richiede probabilmente un razzo molto grande o più lanci medi. Il piano della NASA potrebbe utilizzare lanci multipli dell'SLS per assemblare un veicolo marziano o per inviare un carico in anticipo, mentre SpaceX rifornirà la Starship in orbita terrestre per inviare una navicella completamente carica. Il rifornimento e l'assemblaggio in orbita aggiungono complessità e potenziali punti di guasto, ma possono ridurre le dimensioni (e il costo) dei razzi necessari. Tuttavia, l'allestimento di depositi di carburante o l'esecuzione di lanci multipli per missione potrebbero aggiungere costi operativi se non vengono razionalizzati. La capacità di trasportare più persone per lancio influisce anche sul costo per persona: SpaceX che imbarca 100 persone su un unico veicolo abbassa drasticamente il costo pro capite (ma aumenta anche la posta in gioco di un lancio). Il metodo della NASA potrebbe inviare <10 astronauti alla volta, il che significa che tutti i costi di lancio sono divisi tra meno persone.

- Supporto vitale e durata della missione: Gli esseri umani che viaggiano su Marte avranno bisogno di cibo, acqua, aria e protezione per un viaggio che durerà circa 6-9 mesi per ogni trattapiù il tempo trascorso su Marte. I sistemi di supporto vitale devono essere altamente affidabili e probabilmente rigenerativi (riciclo dell'aria e dell'acqua), e sono costosi da sviluppare (una stima della NASA ha valutato il costo del solo supporto vitale per una missione su Marte in $2+ miliardi ). Se la propulsione avanzata (ad esempio nucleare termica) potesse ridurre il tempo di viaggio a pochi mesi, si ridurrebbero i materiali di consumo necessari (e l'esposizione a radiazioni nocive), abbassando potenzialmente alcuni costi, ma tale propulsione potrebbe non essere pronta per le missioni iniziali. Soggiorni più lunghi su Marte (la NASA prevede fino a ~500 giorni di permanenza sulla superficie) significano che l'habitat deve essere robusto e forse in parte autosufficiente (energia, schermatura dalle radiazioni, ecc.), con un aumento dei costi ma un maggiore ritorno scientifico. Risolvere queste sfide è fondamentale per la sicurezza, e farlo in modo efficiente separerà i piani più convenienti da quelli più costosi.

- Entrata, discesa e atterraggio (EDL) su Marte: Far atterrare l'uomo su Marte è molto più difficile che atterrare sulla Luna o tornare sulla Terra. L'atmosfera marziana è abbastanza densa da generare un intenso calore durante l'ingresso, ma troppo sottile per rallentare adeguatamente un veicolo spaziale pesante con i soli paracadute. Le soluzioni proposte (atterraggio retropropulsivo, deceleratori gonfiabili, sistemi di paracadute di grandi dimensioni o una qualche combinazione) implicano tutte nuova tecnologia. Lo sviluppo di un lander marziano in grado di trasportare in sicurezza un habitat per l'equipaggio di grandi dimensioni (forse più di 20 tonnellate) è uno dei principali fattori di costo del piano della NASA. La Starship di SpaceX è progettata per entrare nell'atmosfera di Marte e atterrare in modo propulsivo in un unico esemplare, ma questa manovra (spesso chiamata "paracadutista supersonico" a causa del profilo di rientro a pancia in giù della Starship) non è ancora stato testato su Marte ed è uno degli elementi più rischiosi del loro piano. Qualsiasi guasto all'EDL potrebbe comportare la perdita della missione, quindi la ridondanza e i test sono fondamentali, ma i test (che potrebbero includere atterraggi dimostrativi senza equipaggio su Marte) saranno costosi. Una solida capacità di EDL non è negoziabile per le missioni umane, e garantirne l'affidabilità richiederà investimenti sostanziali (da parte della NASA, di SpaceX o della Cina), che incideranno sul costo complessivo.

- Scala delle operazioni: Il costo per persona migliorerà drasticamente se/quando il trasporto marittimo si sposterà da missioni una tantum a un programma sostenuto con voli regolari. Il programma Apollo della NASA è stato cancellato a causa del calo dei costi e della volontà politica; per evitare che ciò accada, i futuri piani per Marte (soprattutto quelli commerciali) cercheranno una cadenza autosufficiente. La visione di SpaceX di centinaia di coloni per ogni finestra di lancio ammortizzerebbe i costi e utilizzerebbe le economie di scala (acquisto di materiali all'ingrosso, operazioni di routine) per abbassare i prezzi. Se le missioni saranno poche, ognuna di esse porterà con sé l'onere dell'intero costo di sviluppo. Pertanto, il affidabilità di veicoli e la domanda di viaggi su Marte determineranno se entreremo in un ciclo virtuoso di voli frequenti (riducendo i costi) o se resteremo in una modalità di missioni rare e sperimentali (mantenendo i costi estremamente elevati).

Vitalità economica e prospettive

Nei prossimi dieci anni, il redditività economica di trasporto umano su Marte sarà probabilmente testato per la prima volta. Missioni guidate dal governo (NASA, CNSA) non sono destinati a generare profitti; la loro redditività si misura in base al sostegno politico e pubblico. La NASA avrà bisogno di aumenti consistenti dei finanziamenti per raggiungere l'obiettivo di Marte entro il 2030 e, sebbene Marte goda di un ampio interesse pubblico, è in competizione con altre priorità. Un potenziale cambiamento di rotta è rappresentato dal fatto che i fornitori commerciali riducono la barriera dei costiconsentendo alla NASA di acquistare servizi di trasporto su Marte piuttosto che sviluppare tutto internamente. Questo modello di contratto commerciale (analogo a quello con cui la NASA acquista ora i voli per la ISS da SpaceX) potrebbe rendere una missione su Marte più appetibile dal punto di vista economico per i legislatori, esternalizzando alcuni costi di sviluppo. L'ispettore generale della NASA ha esplicitamente avvertito che l'attuale traiettoria dei costi (SLS/Orion a $4B per lancio) è "insostenibile" che spinge la NASA ad adottare alternative più economiche (come la Starship) o a rischiare la cancellazione del programma.

Per aziende privateRendere economicamente redditizio il trasporto su Marte è un'impresa ardua. Il mercato dei biglietti per Marte da $100k in su non è provato: si basa sul presupposto che un numero sufficiente di persone desiderare e possono permetterselo (o che le organizzazioni sponsorizzino i viaggi). Nel periodo 2025-2035, i probabili clienti sono governi (per la ricerca/la piantumazione di bandiere) e gli ultra ricchi (per avventura o filantropia). Il turismo spaziale verso l'orbita terrestre bassa e la Luna sta emergendo solo ora; Marte sarà un salto nel buio per qualsiasi cliente pagante, dato il costo più elevato, l'impegno più lungo (~2 anni di viaggio) e il rischio più elevato. Ciò significa che i primi I voli su Marte possono essere un'occasione di perdita per SpaceX - più per dimostrare il concetto che per fare soldi. Elon Musk ha riconosciuto che la costruzione di una città su Marte non sarà immediatamente redditizia, ma è un'impresa a lungo termine per il futuro dell'umanità (ed è per questo che vi convoglia i profitti di altre imprese). Blue Origin e altri si troverebbero ad affrontare lo stesso problema: non c'è profitto a breve termine su Marte, quindi richiede un capitale paziente e visionario. Il lato positivo è che molte tecnologie sviluppate per Marte (ad esempio il supporto vitale, gli habitat a circuito chiuso, i lanciatori per il trasporto pesante) hanno applicazioni per Operazioni in orbita terrestre e progetti lunariche hanno clienti a breve termine (NASA, militari, società di telecomunicazioni, ecc.). In questo modo, le aziende possono inizialmente recuperare alcuni costi servendo questi mercati (come fa SpaceX con i lanci di satelliti e Starlink, e Blue Origin spera di fare con New Glenn) mentre si preparano per Marte.

Guardando avanti di un decennio, ci aspettiamo che:

- SpaceX di continuare ad essere all'avanguardia nella riduzione dei costi di lancio, possibilmente conducendo il primo tentativo di flyby o atterraggio su Marte finanziato privatamente se Starship diventerà operativa. Il loro modello di prezzo si evolverà, forse iniziando con le missioni di astronauti finanziate dalla NASA (la NASA potrebbe appaltare a SpaceX l'atterraggio dei suoi astronauti su Marte, in modo simile al contratto Artemis HLS lunare) prima di qualsiasi viaggio puramente turistico. Se le promesse di Starship sui costi si riveleranno fondate, entro la fine del 2020 SpaceX potrebbe annunciare il prezzo del biglietto e iniziare a ricevere depositi per i futuri viaggi su Marte (in modo simile a come Virgin Galactic ha venduto i biglietti suborbitali con anni di anticipo).

- NASA sarà probabilmente ancora in fase di preparazione fino al 2020, per testare l'hardware nelle missioni lunari e affinare i piani. Il prima missione marziana con equipaggio sponsorizzata dalla NASA potrebbe essere approvato per volare alla fine degli anni 2030, potenzialmente utilizzando un approccio ibrido (equipaggio della NASA a bordo di un lander/nave per Marte fornito dal commercio con la supervisione della NASA). Si spera che il costo per missione diminuisca se si ricorre a partnership commerciali: ad esempio, l'utilizzo di una variante dell'astronave SpaceX piuttosto che lo sviluppo di un lander marziano nuovo di zecca potrebbe far risparmiare miliardi alla NASA. L'agenzia continuerà inoltre a stringere partnership internazionali per ripartire i costi (ad esempio, contributi da Europa, Giappone e Canada in cambio di posti da astronauta).

- Cina La Cina potrebbe sorprendere il mondo accelerando la sua tabella di marcia su Marte se stanzierà risorse sufficienti: l'obiettivo del 2033 è ambizioso, ma anche se slittasse alla fine del 2030, la Cina potrebbe comunque essere solo la seconda nazione a inviare esseri umani su Marte. I costi sono assorbiti dal bilancio statale e la Cina potrebbe non rivelare l'intera spesa, ma i progressi del programma faranno indirettamente pressione sugli Stati Uniti affinché non ritardino (una nuova dinamica di "corsa allo spazio"). Non c'è alcuna indicazione che la Cina possa offrire posti a livello commerciale; le sue missioni saranno di Stato, anche se potrebbero trasportare astronauti di nazioni alleate come gesto diplomatico.

- Altri giocatori (Blue Origin, ecc.) probabilmente non porteranno l'uomo su Marte entro 10 anni, ma potrebbero gettare le basi. Ad esempio, Blue Origin potrebbe sviluppare un secondo stadio o un veicolo spaziale più grande che potrebbe poi evolvere in un veicolo di trasferimento su Marte, soprattutto se la NASA mostrerà interesse a finanziare tale sviluppo. Potremmo anche assistere all'ingresso di nuovi operatori - ad esempio startup o consorzi pubblico-privati - che propongono approcci creativi (forse missioni su scala ridotta, come un flyby su Marte per due persone, proposto in passato da Space Adventures/Tito). Se una di queste iniziative si affermasse, i suoi costi verrebbero confrontati con quelli delle due grandi compagnie (NASA e SpaceX).

In termini di fattibilità e affidabilitàOgni opzione ha dei compromessi. Il piano della NASA è tecnologicamente conservatore e estremamente costoso, ma darà priorità alla sicurezza degli astronauti (assunzione di rischi incrementali). SpaceX è dirompente dal punto di vista dei costi e potrebbe realizzare capacità operativa precoceMa l'affidabilità di Starship dovrà essere dimostrata su scala; si tratta di un approccio ad alto rischio e alto guadagno. Il affidabilità L'idea di una flotta di astronavi che volano frequentemente su Marte non è provata, mentre le missioni una tantum della NASA tratteranno ogni volo come una grande spedizione con test approfonditi (ma con anni di distanza tra un volo e l'altro). A lungo termine, se l'astronave o sistemi simili si dimostreranno sicuri, potrebbero diventare il metodo di trasporto della NASA, unendo il percorso commerciale e quello governativo in uno solo.

Conclusione

Il costo dell'invio di esseri umani su Marte è previsto un calo nel prossimo decennio grazie all'innovazione delle aziende spaziali commerciali, ma resterà comunque consistente. All'inizio del 2020, le stime per un viaggio su Marte andavano da centinaia di miliardi (stile NASA) a pochi centomila dollari a persona (la visione di SpaceX) - un enorme divario. Entro il 2035, probabilmente, assisteremo ai primi tentativi di trasferimento umano su Marte e, con essi, a prezzi più concreti. Una missione finanziata dal governo, se si verificherà, costerà effettivamente miliardi per astronauta se si tiene conto dello sviluppo, rendendolo un progetto di prestigio attuabile solo da nazioni o coalizioni di superpotenze. D'altro canto, se l'astronave di SpaceX diventasse operativa, potrebbe inaugurare una nuova era di (relativamente) viaggi interplanetari a prezzi accessibiliForse il prezzo di un biglietto per Marte rientra nel campo delle transazioni private e dell'economia di mercato.

In particolare, il ostacoli tecnologici e le incognite sono altrettanto significative di quelle finanziarie. Qualunque sia l'approccio adottato - pubblico, privato o una partnership - deve affrontare il problema di garantire la sopravvivenza dell'equipaggio e il successo della missione in un impervio viaggio di 34 milioni di chilometri. Ogni soluzione a queste sfide (che si tratti di un motore a razzo migliore, di una tecnica di atterraggio più sicura o di un'innovazione nel supporto vitale) ha un impatto diretto sui costi. In sintesi, le strade per Marte sono molteplici: NASA e Cina con ampi (e costosi) programmi sostenuti dallo stato, e SpaceX (seguito eventualmente da altri) con un approccio commerciale più snello e tollerante al rischio. I prossimi dieci anni riveleranno se le ottimistiche previsioni a basso costo potranno essere realizzate o se i viaggi su Marte rimarranno inizialmente un'impresa ultraeconomica. In ogni caso, l'umanità si trova sul punto di trasformare Marte da un sogno lontano a una destinazione - e la prezzo del bigliettoin dollari e in innovazione, definirà il ritmo e la forma del nostro futuro interplanetario.