05:57 20 Febbraio 2019
Una vela solare secondo un pittore

Soldi al vento: perché inviare una vela solare verso la gemella della Terra?

© Foto : PHL@ UPR Arecibo
Mondo
URL abbreviato
282

Inviare sonde spaziali autonome verso nuovi mondi o investire fondi per le osservazioni con telescopi terrestri e orbitanti: gli entusiasti del progetto Breakthrough Starshot, sostenuto due anni fa da Stephen Hawking, pensano che una cosa non escluda l’altra.

Tra circa 20 anni le tecnologie ci permetteranno di inviare una missione su Alfa Centauri per studiare in maniera dettagliata e a distanza ravvicinata la "Terra 2.0" localizzata in quel sistema stellare.

Sulle orme di Voyager

Nel 2013 la sonda spaziale americana Voyager 1 ha lasciato il Sistema solare, nel dicembre del 2018 l'ha seguita anche la sua sonda gemella Voyager 2. Al momento sono le uniche sonde lanciate nel 1977 ad essere uscite dal campo gravitazionale della loro stella madre e a vagare nello spazio interstellare.

Le sonde Voyager si muovono a una velocità di 17 km/s. Per raggiungere il vicino sistema stellare di Alfa Centauri (circa a 4 anni luce da noi), le sonde voleranno per decine di migliaia di anni. Ma nel 2025 termineranno l'uranio che fornisce l'energia elettrica alle apparecchiature di bordo e le osservazioni saranno interrotte.

Per i viaggi interstellari sono necessarie tecnologie completamente diverse. Come quelle che stanno creando nell'ambito del programma Breakthrough Starshot, avviato nel 2016 dall'investitore russo Yury Milner e dal fisico britannico Stephen Hawking.

Ricognitore sotto forma di vela solare

Kelvin Long, il presidente dell'organizzazione Initiative for interstellar studies, di recente ha parlato di una sonda dotata di vela solare lunga 4 metri e formata da un sottile materiale fotoriflettente, come il grafene. Viene sospinta da un fascio di luce generato da laser disposti sulla Terra con una potenza di circa 100 GW.

Fra le apparecchiature indispensabili a bordo vi sono: un generatore termoelettrico a radioisotopi, antenne direzionali, propulsori di manovra, un sistema di protezione dalla polvere interstellare, una memoria digitale e un navigatore stellare.

Inoltre, la sonda dev'essere equipaggiata con apparecchiature scientifiche: un magnetometro, uno spettrometro, un rilevatore di raggi cosmici, fotocamere e un minitelescopio.

La sonda vera e propria è un microchip di non più di qualche grammo. Il fascio laser la spinge a una velocità che raggiunge i 60.000 km/s, cioè due decimi della velocità della luce. Così, il viaggio fino ad Alfa Centauri durerà solo un paio di decenni.

Sonda cinese Chang'e 4 sulla Luna
© AP Photo / China National Space Administration/Xinhua News Agency via AP

Vedi la Terra 2.0 e poi muori

Una missione Starshot ha senso se la sonda viene inviata in un sistema stellare che ospita un pianeta simile alla Terra. Da questo punto di vista il sistema più interessante è quello a più vicino, cioè Alfa Centauri, che è posizionato accanto alla nana rossa Proxima Centauri. Intorno alla sua orbita si muove l'esopianeta Proxima Centauri b di dimensioni e massa simili a quelle della Terra. La sonda spaziale potrebbe studiare i movimenti, la forma, la composizione atmosferica e superficiale dell'esopianeta, nonché cercare su di esso forme di vita.

La sonda non riuscirà ad uscire dall'orbita o ad atterrare a causa dell'elevata velocità di centinaia di volte superiore a quella della stella. Ancora non sappiamo come far rallentare la sonda, per questo è molto probabile che la prima missione si limiterà a volare tra il sistema Alfa e Proxima Centauri.

Lungo il tragitto verso la stella la sonda studierà lo spazio interstellare, testerà diversi aspetti della teoria della relatività generale e ristretta, osserverà i comportamenti della materia oscura e dell'energia.

I critici del progetto osservano che la vela solare non è ancora stata completata e che, anche se venisse lanciata nello spazio, verrebbe probabilmente distrutta dal fascio laser.

Ad ogni modo non riuscirebbe a superare lo spazio interstellare, dopo molti anni di volo le apparecchiature non funzionerebbero più perché bombardate da miriadi di atomi.

Non si sa nemmeno se i materiali terrestri reggeranno la velocità circumstellare. Infine, non è chiaro da dove si prenderà l'energia per trasmettere le informazioni alla Terra e in che modo gli astronomi sulla Terra le distingueranno da altri segnali più potenti provenienti da Alfa Centauri.

Gli autori del progetto Starshot, quindi, dovranno risolvere numerosi problemi scientifici e ingegneristici, ma Long non dubita del fatto che entro il 2050 la missione sarà lanciata nello spazio. Infatti, secondo lo scienziato, gli altri metodi necessari per raggiungere velocità relativistiche sono assai più complicati. Ad esempio, la creazione di sonde Daedalus o Icarus con propulsione a fusione nucleare non è prevista prima del XXIV secolo.

Tags:
Sonda, Spazio
RegolamentoDiscussione
Commenta via FacebookCommenta via Sputnik