L’anno scorso si è cominciato a parlare in modo di viaggi spaziali. Alcune aziende private hanno iniziato a fare timidamente capolino nel settore aeronautico, che era sempre stato prerogativa di compagnie nazionali o addirittura sovranazionali (vedi NASA ed ESA). I progressi fatti sono davvero innumerevoli, ma probabilmente il più rilevante è stato il sistema per far atterrare i razzi e le navicelle, evitando così di bruciare inutilmente i milioni investiti. Queste nuove tecnologie permettono di ampliare gli orizzonti dell’uomo e degli ingegneri, che trovano pane per i propri denti.

Si discute in lungo e in largo sulle spedizioni nell’universo, per cui è bene distinguere i principali campi: passiamo dalle “classiche” sonde ai viaggi di piacere promossi da Elon Musk, passando per un’ambiziosa missione di colonizzazione di un altro pianeta abitabile. Le discussioni su quest’ultimo punto sono diventate frequenti grazie all’avanzamento della tecnologia, che rende l’obiettivo meno utopico. Conosciamo ancora poco sui pianeti del Sistema Solare; figuriamoci quindi sull’intero universo! Sembrerebbe che non sia possibile colonizzare Marte o altri pianeti vicini – perlomeno con l’attuale sapere scientifico. Tuttavia, l’anno scorso è stato scoperto un pianeta, battezzato Wolf 1061, che sembrerebbe abitabile. Il problema è che si trova alla modestissima distanza di 13.8 anni luce dalla Terra, che significa che ci impiegheremmo 13.8 anni per raggiungere il pianeta viaggiando alla velocità della luce (300.000 km/s). Einstein ha dimostrato che quella velocità è un limite invalicabile all’interno del mondo fisico, perciò è impossibile pensare di metterci meno. Nonostante questa difficoltà, le agenzie spaziali dedicano sempre più fondi per sviluppare motori più efficienti e più potenti, in modo da avere più successo nelle missioni che si propongono. In questo articolo cercherò di spiegarvi in modo semplice i tre principali tipi di motore che sono attualmente in ballo.

Il primo progetto è la E-vela, del finlandese Pekka Janhusen. L’idea è quella di un gigantesco soffione che venga alimentato esclusivamente dai venti solari, che sono delle correnti di energia ininterrotte. Janhusen ha pensato ad un nucleo centrale da cui si dipartono un centinaio di cavi d’acciaio lunghi 20km; questi cavi sarebbero elettrificati con una carica positiva di 20.000 Volt, e respingerebbero quindi i protoni del vento solare (perché “più respinge più”) fornendo la spinta necessaria al moto. Un tratto particolarmente interessante di questo progetto è che l’accelerazione è sempre costante, per cui la navicella guadagna velocità a mano a mano che avanza. Una e-vela sarà lanciata con il satellite finlandese Aalto-1, che dovrebbe partire entro l’anno. Sarà utilizzata in fase di discesa, in modo da frenare la caduta e non rimanere nello spazio come detrito. Si risparmieranno così milioni di dollari, potendo riutilizzare Aalto-1 per missioni future. Con una e-vela servirebbero dieci anni per arrivare ai margini del Sistema Solare, ma qualche migliaio di anni per arrivare alla stella più vicina.

La seconda tecnologia sono i razzi ad antimateria, che animano la serie Star Trek. L’aspetto interessante è che l’antimateria è per definizione il carburante perfetto, perché quando viene a contatto con la materia si annulla, producendo il 100% di energia. Uno studio della Nasa ha dimostrato che con questa tecnologia si arriverebbe su Marte in 45 giorni, usando solamente un centigrammo di antimateria; con 17 grammi si può coprire un anno luce in solo dieci anni. Il problema è che è stato calcolato che produrre un grammo di antimateria costa circa 50 milioni di milioni di dollari (50.000.000.000.000€), perché ne vengono prodotti nanogrammi in ogni esperimento agli acceleratori di particelle – che sono estremamente costosi già di per sé. Un secondo problema è la conservazione dell’antimateria, perché questa si annulla appena viene a contatto con la materia. L’unica soluzione è quindi una sorta di involucro (solenoide/toroide) che la mantenga lontana dalle pareti grazie ad un campo magnetico. Nonostante sembri fantascienza, le agenzie spaziali continuano ad investirci milioni, convinte che sarà il futuro dei viaggi nello spazio.

La terza alternativa è il motore Alcubierre (per gli amici “motore a curvatura”). Questo propulsore aggira una delle leggi fondamentali della fisica, ossia che non si può superare la velocità della luce. Lo fa curvando lo spaziotempo dietro di sé, creando una sorta di onda di energia che sospinge la navicella in avanti. Il motore deforma verso il basso il continuo spaziotemporale, creando una forza di gravità che tira in avanti l’oggetto. È un po’ come se la nave facesse surf su un’onda estremamente veloce – veloce come la luce! Ciò non viola le leggi fondamentali della fisica, perché è lo spazio stesso a muoversi (non un oggetto). Il problema di questo motore è che non esiste alcuna energia o oggetto capace di deformare a piacimento lo spaziotempo, per cui si rivela essere un progetto irrealizzabile con la tecnologia attuale. Tuttavia, rimane l’alternativa più potente e veloce che sia stata studiata finora, per cui vale la pena continuare ad investire in ricerca.

Allora, non vi è venuta una voglia incontenibile di andare nello spazio? Chissà, forse i nostri nipoti potranno farsi il weekend su Marte. Non prendetemi per scemo: nel 1000 d.C. sarebbe sembrato impossibile che esistessero altri continenti; nel 1500 ci si mettevano mesi ad attraversare l’Atlantico; nel 1900 qualche settimana; oggi ci si mette una decina di ore. Abbiate fiducia: ce la faremo 😉