Gli Stati Uniti spendono in spese militari più di tutti e dieci i seguenti paesi messi insieme: 600 miliardi di dollari all'anno. Questo è quasi dieci volte di più di quanto la Russia spenda per le spese militari. Nel frattempo, il budget congiunto della NASA e della National Science Foundation è di soli 25 miliardi di dollari, ovvero il 4% del budget militare. Molti astronomi, astrofisici, ingegneri e scienziati di ogni tipo sognano di aumentare i budget dei loro campi.
E se raggiungessimo davvero le stelle? E se vivessimo in un'epoca in cui gli investimenti nella ricerca pacifica per il bene dell'umanità erano di gran lunga maggiori degli investimenti in guerra, difesa e tecnologia militare? Se i budget spaziali e scientifici dei singoli paesi raggiungessero i 600 miliardi di dollari, il track record dell'umanità aumenterebbe in modo significativo. Ecco cinque possibili scoperte che la scienza potrebbe fare se ricevesse un budget militare per un solo anno.
Innovazione energetica definitiva: reattore a fusione di energia pulita
Sebbene esistano molti metodi diversi per ottenere la fusione nucleare, la via più promettente è il confinamento magnetico (confinamento). Il consorzio internazionale ITER ha iniziato la costruzione nell'era Reagan-Gorbachev e nel 2019, quando l'investimento totale ha raggiunto i 20 miliardi di euro, sarà completamente completato. Ci vorranno altri dieci anni per accendere con successo il plasma e negli anni '30 del 2030 dobbiamo superare il punto di non ritorno fondendo insieme deuterio e trizio.
Tuttavia, per molti versi, l'unica cosa che impedisce all'energia di fusione di entrare nel nostro mondo sono gli investimenti iniziali con rendimenti incredibilmente a lungo termine. Prendendo il budget militare americano per un solo anno, gli scienziati potrebbero non solo ottenere la fusione nucleare, ma anche imparare a ridimensionarla e rivoluzionare il settore energetico sulla Terra. È l'ultimo Santo Graal per l'energia e il più grande ostacolo al suo successo non è la fisica, ma la mancanza di investimenti.
Marte e la sua atmosfera sottile. La fotografia è stata scattata dall'orbiter Viking negli anni '70. Nonostante tutte le difficoltà di vivere sul Pianeta Rosso, una colonia umana di successo potrebbe essere costruita per un minimo di $ 50 miliardi.
Video promozionale:
Almeno quattro colonie separate su Marte
Persone su Marte? L'unica cosa che ci impedisce sono i finanziamenti, che non sono stati disponibili dagli anni '90. Con un investimento sostenibile di $ 50-150 miliardi in 10 anni, potremmo atterrare sulla superficie di Marte, facendo atterrare un equipaggio che potrebbe rimanere sul pianeta per 6-18 mesi prima di tornare. Potremmo creare quattro colonie indipendenti separate su un altro pianeta per 600 miliardi di dollari. L'unico motivo per cui non lo abbiamo fatto prima è il finanziamento.
Due operai installano un impianto fotovoltaico sul tetto. Un piccolo impianto da 2 kW può essere disponibile in commercio oggi per $ 5.000
Sistema di pannelli solari da 2000 watt in ogni casa
Ci sono molte tecnologie dirompenti che potrebbero essere combinate con l'energia solare, dalle finestre trasparenti alle tegole e ai rivestimenti. Ma l'impianto solare più economico ed efficiente è ancora il pannello solare. I sistemi che generano circa 2.000 watt ora costano meno di $ 5.000 e forniscono tra 175 e 375 kW al mese. Se prendi 125 milioni di case in un solo paese, per $ 600 miliardi potresti mettere un sistema di pannelli solari in ogni casa.
Ciò non risolverebbe il nostro fabbisogno energetico, ma ridurrebbe notevolmente il carico sulla rete elettrica e ridurrebbe l'uso di combustibili fossili. Inoltre l'effetto sarebbe istantaneo.
Un ipotetico nuovo acceleratore, lungo e lineare o che circonda la Terra, potrebbe eclissare le energie dell'LHC. Ma non ci sono garanzie che troveremo qualcosa di nuovo.
Acceleratore di particelle a livello nazionale, 40 volte più potente dell'LHC
Pensi che l'LHC sia fantastico? Ha ottenuto collisioni protone-protone con un'energia di 14 TeV in un tunnel sotterraneo di 27 chilometri, per un costo di circa $ 10 miliardi. Cosa si potrebbe costruire se ci fossero sessanta volte più soldi? Che tu ci creda o no, ci sono solo due parametri liberi che determinano quanto potente può essere un acceleratore di protoni anulare: la forza degli elettromagneti che li controllano e la circonferenza del tuo anello.
Per 600 miliardi di dollari, potremmo costruire un tunnel lungo 1000 chilometri e ottenere collisioni protone-protone a energie superiori a 500 TeV. Se anche la nostra tecnologia elettromagnetica dovesse migliorare, potremmo superare la barriera di 1 PeV (1 PeV = 1000 TeV). Il prossimo passo sarà il gigante Fermitron, introdotto per la prima volta da Enrico Fermi, un acceleratore di particelle con una circonferenza attraverso la Terra. Se l'LHC trova qualcosa al di fuori del bosone di Higgs, sarà un chiaro segnale per esplorare nuovi confini energetici.
"Super-Hubble", 100 volte più potente del precedente
Il telescopio spaziale Hubble è diventato un osservatorio rivoluzionario e rimane per molti versi un capitano in astronomia e astrofisica. Ma essendo di 2,4 metri di diametro, ha già raggiunto la sua massima risoluzione. Infatti, per vedere oggetti dieci volte più deboli, ha bisogno di osservarli 100 volte più a lungo. Ma se costruiamo un telescopio spaziale 10 volte più grande, con una parabola di 24 metri, la sua risoluzione non sarà solo 10 volte superiore: in 2 ore di osservazioni, vedrà tutto ciò che Hubble vede in una settimana.
Il James Webb Space Telescope, con il suo design segmentato, la visiera parasole e la tecnologia robotica, potrebbe fornire una prova del concetto per una tale missione, ma il finanziamento rimane il fattore limitante. Le dimensioni, la qualità dell'immagine e le capacità di lancio e manutenzione necessarie per creare un simile mostro richiederanno un grande investimento. Per 600 miliardi di dollari, potremmo raggiungere un diametro di 30-40 metri, ma "100 volte più potente dell'Hubble" è una stima prudente. La tecnologia che potremmo creare con questi soldi potrebbe rivoluzionare il programma Apollo.
Ovviamente avremmo potuto fare scoperte in tutte queste aree e per meno di 600 miliardi di dollari. ITER è ancora in costruzione e costerà un totale di 40 miliardi di dollari. Una singola missione dell'equipaggio su Marte costerebbe 50 miliardi di dollari, compreso il massiccio dispiegamento di infrastrutture sulla superficie di Marte. Le installazioni solari da 2kW sul tetto sono già disponibili per $ 5.000, ma il prezzo diminuisce ogni anno. I "piccoli" supercollider sono stimati nel range di 20-40 miliardi di dollari e potranno raggiungere energie che l'LHC non avrebbe mai immaginato. LUVOIR, il telescopio spaziale più ambizioso mai offerto, è 40 volte più potente dell'Hubble e costerà 15 miliardi di dollari.
Il costo per realizzare i nostri sogni scientifici è davvero astronomico, ma il guadagno sarà ancora maggiore. In una sola generazione, un investimento di questa portata in scienza e tecnologia potrebbe trasformare il nostro mondo come mai prima d'ora. In un solo anno e 600 miliardi di dollari, potrebbe esserci una svolta nella ricerca scientifica per i prossimi 25 anni.
Ilya Khel
