Un sistema di propulsione fotonica per raggiungere Marte in 3 giorni

Nonostante i significativi progressi effettuati nell’ambito dell’esplorazione spaziale il problema legato ai tempi necessari per coprire le enormi distanze cosmiche è ancora di freno allo sviluppo e all’esplorazione. E’ possibile accelerare piccole particelle a velocità prossime a quelle della luce, ma la velocità di una navicella spaziale è molto limitata, al punto che con le più avanzate tecnologie attuali, raggiungere per esempio il pianeta Marte, richiede almeno 5 mesi di viaggio.

Una nuova soluzione è stata però fornita dallo scienziato della NASA Philip Lubin, che ha sviluppato un sistema per fornire la propulsione a delle navicelle con delle enormi vele solari ad una velocità tale da raggiungere il Pianeta Rosso in soli 3 giorni.
Il sistema di propulsione fotonica utilizza il momento dei fotoni per sospingere l’astronave, ma invece di utilizzare i fotoni derivanti dal vento solare utilizza un gigantesco laser. Di fronte alle perplessità che questo sistema può suscitare Lubin ha affermato: “Ci sono degli sviluppi che hanno permesso di portare questa tecnologia dalla fantascienza alla realtà.

Non ci sono ragioni conosciute per cui non potremmo realizzarlo”. I sistemi di propulsione tradizionale si basano sulla spinta prodotta dalla combustione di carburante nei razzi, carburante che però appesantisce il sistema rendendolo inefficiente. Al contrario il sistema a propulsione fotonica utilizza radiazioni elettromagnetiche senza peso per accelerare gli oggetti, con evidenti vantaggi. In una pubblicazione del Journal of the British Interplanetary Society, Lubin ha affermato: “L’accelerazione elettromagnetica ha come unico limite la velocità della luce, mentre i sistemi a combustione sono limitati dall’energia del processo chimico”.

Ora come ora il sistema è stato solo testato in laboratorio e richiede un’attrezzatura complicata e costosa, parte della quale è costituita da un anello di magneti di materiale superconduttivo simili a quelli che vengono utilizzati nel Large Hadron Collider e questo rende difficoltoso scalarne le dimensioni fino al punto di renderlo adatto al viaggio spaziale, ma la tecnologia funziona e può essere utilizzata. I calcoli presentati da Lubin stabiliscono che il sistema di propulsione fotonica può trasportare un oggetto di 100kg su Marte in soli 3 giorni, anche se il vero valore di questo metodo si può rivelare nei viaggi più lunghi, dato che per effetto della spinta continua la velocità cresce con l’aumentare del tempo.

Riteniamo che questo sistema possa essere vincente per l’invio di sonde che possano giungere velocemente negli angoli più remoti del sistema solare o delle stelle vicine (come previsto dal progetto Breaktrough Starshot finanziato da Yuri Milner e appoggiato da Stephen Hawking per inviare delle nanosonde con vela solare nel sistema di Alpha Centauri), ma che l’alta velocità raggiunta da queste navicelle permetta solo un rapido fly-by nel sistema senza poter entrare in orbita di un eventuale pianeta, non potendo essere decelerate, un po’ quello che è successo con la sonda New Horizon quando ha sfiorato Plutone. Per questo motivo un eventuale sistema di invio di materiale su Marte dovrebbe prevedere un laser analogo sul pianeta Rosso per decelerare la navicella, o un qualche sistema di espulsione del carico ad altissima energia (con conseguente aggravio dei pesi) per compensare la velocità ed immetterlo nell’orbita.

A questo si aggiunge la constatazione che le eccessive accelerazioni prodotte renderebbero impossibile il trasporto di esseri umani e questo smorza un po’ l’entusiasmo per il futuro, ma è chiaro che l’introduzione di tecnologie come questa e come il discusso EM drive stanno per spalancare all’umanità le porte per l’esplorazione del cosmo, nella speranza che questo ci sveli molti dei suo segreti e ci presenti nuovi luoghi dove poter perpetuare la razza umana.

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