Secondo un articolo pubblicato sull'Astrophysical Journal, gli astronomi tedeschi hanno parlato della possibilità di volare su Alpha Centauri, la stella a noi più vicina, in soli 140 anni e tornare indietro più o meno nello stesso periodo utilizzando una gigantesca vela leggera con un'area di due piramidi di Cheope.
“Questa vela può essere realizzata in grafene, una pellicola di carbonio estremamente sottile, leggera e tuttavia molto resistente. Deve ancora essere realizzato e coperto con materiale riflettente, ma molti dei più grandi risultati nella storia umana sono resi possibili dal superamento di ostacoli insormontabili. Nel prossimo futuro, potremmo entrare in un'era in cui l'umanità lascerà il suo sistema stellare e inizierà a studiare esopianeti utilizzando tali sonde , ha affermato Rene Heller dell'Istituto per lo studio del sistema solare a Gottinga, in Germania.
Star Cloak vs Star Sling
Nell'aprile 2016, il famoso cosmologo britannico Stephen Hawking e il miliardario russo Yuri Milner hanno parlato della loro prossima iniziativa "spaziale" all'interno della serie Breakthrough Initiatives - Breakthrough Starshot. Come parte di esso, l'oligarca ha stanziato $ 100 milioni per creare un veicolo spaziale basato su un'idea delineata dai fisici californiani guidati da Philip Lubin lo scorso anno.
La sua essenza è quella di inviare non astronavi classiche su pianeti lontani, ma strutture estremamente leggere e piatte fatte di materiale riflettente, che saranno accelerate a velocità prossime alla luce utilizzando un potente laser orbitale.
Un simile "veliero" interstellare, secondo i calcoli dei fisici americani, sarà in grado di raggiungere Alpha Centauri in 20 anni, e volerà tra Marte e la Terra in soli tre giorni senza carico e in un mese con un carico di 10 tonnellate. Il problema principale in entrambi i casi sarà la decelerazione della sonda - mentre il team che l'ha ideata non ha idea di come rendere sicuro l'arresto della "barca a vela" laser.
Per questo motivo, i partecipanti al progetto Breakthrough Starshot intendono svolgere questa missione in modo simile all'avvicinamento della sonda New Horizons con Plutone: una flotta di microscopiche "barche a vela" lanciate dai laser semplicemente sorvolerà Alpha Centauri e proverà a inviare le sue fotografie sulla Terra.
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Alternativa tedesca
Due famosi astronomi tedeschi, Heller e Michael Hippke, offrono un'opzione di viaggio alternativa ad Alpha Centauri, che richiederà più tempo, ma invierà 10 volte più carico, entrerà in orbita in questo sistema stellare triplo e, se lo si desidera, torna sulla Terra.
La chiave di questo compito è una gigantesca vela solare con una superficie di circa 100mila metri quadrati, realizzata in materiale ultraleggero: grafene, fibre di nanotubi o altre sostanze "piatte". Secondo i calcoli di Hippke e Heller, una struttura simile, equivalente in superficie a due piramidi di Cheope o una dozzina di stadi di calcio, può accelerare una microsonda del peso di 10 grammi a una velocità di circa il 20% della velocità della luce.
Una tale vela potrebbe raggiungere Alpha Centauri in circa 90 anni, avvicinandosi ad Alpha Centauri A, la stella più grande del sistema, a una distanza di circa 4,4 milioni di chilometri. A questo punto, come spiegano gli scienziati, la sonda deve ridurre la sua velocità di movimento al 4,6% della velocità della luce, altrimenti volerà oltre la stella e non potrà usare la sua attrazione e la sua luce per rallentarne il movimento e voltarsi verso gli altri due abitanti del sistema.
Come attuare tale inibizione? Per fare ciò, è sufficiente ruotare la vela solare in modo tale che non sia pressata dalla luce del Sole, ma degli Alpha Centauri. Dopo che la manovra è stata completata, gli scienziati pianificano di schierare la vela e utilizzare la luce di Alpha Centauri B per viaggiare verso Proxima b, il pianeta vicino a Proxima Centauri. Questo processo, secondo i calcoli degli scienziati, richiederà circa altri 46 anni e 140 anni dopo il lancio dalla Terra, la sonda entrerà nell'orbita del pianeta.
La questione principale dello spazio
Perché tutto questo è necessario, visti i tempi di viaggio lunghissimi di tali "velieri"? Come nota Hippke, infatti, tali periodi di missione non sono qualcosa di particolarmente lungo e atipico per l'astronautica terrestre - ad esempio, le sonde Voyager in totale hanno trascorso solo la metà del tempo di questa spedizione su Alpha Centauri nello spazio.
A differenza di Breakthrough Starshot, queste sonde da 10 grammi conterranno molti più strumenti scientifici e avranno una probabilità di successo molto più alta di uno sciame di nanosonde lanciate dal laser, ha detto. Pertanto, gli scienziati tedeschi propongono di considerare il loro progetto come un ripiego o un "supplemento" alla missione di Hawking e Milner, se fallisce o, al contrario, dà risultati estremamente interessanti.
Oggi, Hippke e Heller, secondo l'Università di Puerto Rico ad Arecibo, stanno negoziando con i rappresentanti di Breakthrough Starshot sulla possibile integrazione del loro progetto nei piani a lungo termine della Milner Foundation. In alternativa, propongono di accelerare le nanosonde Breakthrough Starshot usando il Sole, lanciandole nello spazio a breve distanza dalla stella, piuttosto che usare un laser a fasi costoso e potenzialmente pericoloso.
