Breakthrough Starshot: l’umanità potrebbe dichiarare accidentalmente guerra interstellare ad una civiltà aliena

Se l’iniziativa Breakthrough Starshot, promossa da Stephen Hawking, funzionasse come previsto, potrebbe portare al disastro

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Breakthrough Starshot: l'umanità potrebbe dichiarare accidentalmente guerra interstellare ad una civiltà aliena
Breakthrough Starshot: l'umanità potrebbe dichiarare accidentalmente guerra interstellare ad una civiltà aliena

Immagina di trovarti in un mondo non molto diverso dalla Terra, in orbita attorno a una stella non molto diversa dal nostro Sole. La temperatura e l’atmosfera sono perfette per l’esistenza di acqua liquida sulla superficie, e un mix di oceani e continenti garantisce che la vita abbia avuto condizioni stabili e fiorenti per miliardi di anni. Anche i processi evolutivi hanno aumentato la complessità e il livello di differenziazione degli organismi su questo mondo. Attraverso una combinazione di mutazioni casuali e pressioni selettive, una specie su questo mondo è diventata senziente, cosciente e ha raggiunto livelli senza precedenti di dominio sulla natura.

Con l’avanzare della loro tecnologia, questi esseri iniziarono a interrogarsi sulle civiltà aliene attorno ad altre stelle. E poi, da un lontano e debole punto di luce nel loro cielo, avvenne il primo attacco, aprendo un buco nel loro pianeta a velocità relativistiche. Non era una meteora, un asteroide o una cometa; dall’altra parte dello spazio interstellare, c’era l’umanità.

Questo lancio dello Space Shuttle Columbia nel 1992 dimostra che l’accelerazione non è solo istantanea per un razzo, ma avviene in un lungo periodo di tempo che dura molti minuti. Per un’astronave che potrebbe raggiungere un altro sistema stellare, rispetto a un razzo, le limitazioni pratiche che abbiamo oggi significano che un viaggio necessariamente abbraccerebbe più generazioni umane. (NASA)

Qui sulla Terra, i nostri sogni di viaggi interstellari rientrano tradizionalmente in due categorie:

  1. Viaggiare lentamente, con la propulsione a razzo, in un viaggio che dura molte vite umane.
  2. Viaggiamo velocemente, supponendo di fare enormi progressi scientifici per viaggiare a velocità relativistiche (vicine alla luce).

Anche con un viaggio senza equipaggio, queste due opzioni sembrano essere le uniche disponibili. O procediamo come stanno facendo le sonde Voyager, che impiegano molte migliaia di anni per percorrere anche un solo anno luce, oppure sviluppiamo una nuova tecnologia in grado di accelerare un veicolo spaziale a velocità molto, molto più elevate. La prima opzione sembra inaccettabile; la seconda sembra irrealistica.

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Il sistema di propulsione a curvatura delle astronavi nei film di Star Trek è ciò che rende possibile il viaggio da una stella all’altra. Se avessimo questa tecnologia, potremmo facilmente colmare la distanza dalle stelle, ma per oggi questo rimane nel regno della fantascienza. (ALISTAIR MCMILLAN / CC-BY-2.0)

Nel corso degli anni 2010 è successo qualcosa che ha il potenziale per cambiare le regole del gioco. In realtà abbiamo fatto un enorme progresso tecnologico che potrebbe impartire una grande quantità di energia a un veicolo spaziale per un periodo di tempo ragionevolmente lungo, permettendoci (in linea di principio) di accelerarlo a velocità enormi.



Il grande progresso? Nella scienza della fisica del laser. I laser, ora, sono più potenti e più collimati di quanto lo siano mai stati, e questo significa che se mettessimo un enorme schieramento di questi laser ad alta potenza nello spazio, dove non devono combattere la dispersione atmosferica, potrebbero brillare su un singolo bersaglio per lungo tempo, conferendogli energia e slancio fino a raggiungere più del 10% della velocità della luce.

Il concetto di vela laser DEEP si basa su un grande array di laser che colpisce e accelera un veicolo spaziale di massa ridotta e di area relativamente ampia. Ciò ha il potenziale per accelerare oggetti non viventi a velocità prossime a quella della luce, rendendo possibile un viaggio interstellare nell’arco di una singola vita umana. (© 2016 UCSB GRUPPO COSMOLOGIA SPERIMENTALE)

Nel 2015, un team di scienziati ha scritto un libro bianco su come un array laser avanzato potrebbe combinarsi con il concetto di vela solare per creare un veicolo spaziale basato su una “vela laser”. In teoria, potremmo utilizzare la tecnologia attuale e astronavi di massa straordinariamente bassa (ad esempio, “starchip”per raggiungere le stelle più vicine in una singola vita umana.

L’idea è semplice: sparare con questo laser ad alta potenza su un bersaglio altamente riflettente, collegare un micro-satellite molto piccolo e di massa ridotta alla vela e accelerarlo alla massima velocità possibile. Le idee sulle vele solari sono antiche e esistono fin dai tempi di Keplero. Ma utilizzare una vela laser sarebbe una vera rivoluzione.

La rappresentazione di un artista di una vela guidata dal laser mostra come un veicolo spaziale leggero e di grandi dimensioni potrebbe essere accelerato a velocità molto elevate riflettendo continuamente la luce laser posteriore che era ad alta potenza e altamente collimata. (ADRIAN MANN/UCSB)

I vantaggi di questa configurazione rispetto a tutti le altre sono incredibili:

  • La maggior parte della potenza/energia utilizzata per questo scopo non proviene da carburante per missili monouso, ma piuttosto dai laser, che possono essere ricaricati.
  • Le masse delle astronavi Starchip sono incredibilmente basse e quindi possono essere accelerate a velocità molto elevate (vicine alla velocità della luce).
  • E con l’avvento della miniaturizzazione dell’elettronica e dei materiali ultra resistenti e leggeri, possiamo effettivamente creare dispositivi utilizzabili e inviarli ad anni luce di distanza.

L’idea non è nuova, ma l’avvento della nuova tecnologia – sia attualmente disponibile che prevista nei prossimi due o tre decenni – rende questa possibilità apparentemente realistica.

L’arrivo di una vela laser in un mondo lontano sarebbe straordinario e fantastico, ma questa rappresentazione mostra che si muove circa mille volte troppo lentamente per essere realistico. Ad una velocità pari a 0,2 volte quella della luce, attraverserebbe l’intero Sistema Solare nel giro di poche ore. (STARSHOT SVOLGENTE / YOUTUBE)

Quindi diciamo che abbiamo capito bene. Sviluppiamo il materiale giusto per riflettere abbastanza luce laser da non incenerire la vela. Collimiamo i laser abbastanza bene e costruiamo un array sufficientemente grande per accelerare questi veicoli spaziali Starchip alla velocità progettata pari al 20% della velocità della luce: ~ 60.000 km/s. E poi li puntiamo su un pianeta attorno a una stella potenzialmente abitabile, come Alpha Centauri A o Tau Ceti.

Forse invieremo una serie di starchip allo stesso sistema, sperando di sondare questi sistemi e ottenere maggiori informazioni. Dopotutto, l’obiettivo scientifico principale, come è stato proposto, è semplicemente quello di prendere i dati in arrivo e trasmetterli indietro. Ma ci sono tre enormi problemi con questo piano e, combinati, potrebbero equivalere a una dichiarazione di guerra interstellare.

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Il concetto di vela laser, per un’astronave in stile starchip, ha il potenziale per accelerare un veicolo spaziale fino a circa il 20% della velocità della luce e raggiungere un’altra stella nell’arco della vita umana. Ma il messaggio che inviamo potrebbe essere catastrofico. (STARSHOT SVOLGIMENTO)

Il primo problema è che lo spazio interstellare è pieno di particelle, la maggior parte delle quali si muovono relativamente lentamente (a poche centinaia di km/s) attraverso la galassia. Quando colpiranno la navicella spaziale, vi faranno dei buchi, trasformandola in breve tempo in un formaggio svizzero cosmico.

Il secondo è che non esiste un meccanismo di decelerazione ragionevole. Quando questi veicoli spaziali arriveranno a destinazione, si muoveranno ancora più o meno alla stessa velocità che hanno raggiunto nel momento di massima accelerazione. Non è possibile fermarsi per acquisire dati o effettuare un delicato inserimento orbitale. Si muovono alla velocità a cui si muovono.

E il terzo è che mirare al livello di precisione necessario per passare vicino (ma non scontrarsi con) un pianeta bersaglio è praticamente impossibile. Il “cono di incertezza” per qualsiasi traiettoria includerà il pianeta a cui miriamo.

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Nel 1860, una meteora sfiorò la Terra e produsse uno spettacolo di luci straordinariamente luminoso. In genere abbiamo circa il 2% di probabilità, data una collisione casuale, di avere una meteora che sfiora l’atmosfera come questa, contro una probabilità di collisione del 98%. (CHIESA DI FREDERIC EDWIN / JUDITH FILENBAUM HERNSTADT)

Ma cosa succederà se colpiremo un pianeta abitato? Cosa sembrerà?

60.000 km/s è una velocità migliaia di volte più veloce di qualsiasi veicolo spaziale che abbiamo mai realizzato per rientrare nella nostra atmosfera. È circa 1.000 volte più veloce delle meteore più veloci prodotte dal nostro Sistema Solare. Basteranno pochi millesimi di secondo perché questo chip attraversi tutta l’atmosfera: dallo spazio alla superficie. A velocità migliaia di volte inferiori, solo gli scudi termici più avanzati sono sopravvissuti al rientro nella nostra atmosfera.

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L’astronauta Bob Crippen con la capsula Gemini-B e lo scudo termico gravemente sfregiato e danneggiato (ma intatto!). È molto difficile sopravvivere al rientro in un’atmosfera a velocità migliaia di volte inferiori a quelle che incontrerebbe una navicella spaziale Starchip. (NASA/KIM SHIFLETT)

Ma velocità ed energia sono collegate in un modo che rende la situazione molto grave. Se raddoppi la velocità, hai quattro volte l’energia; l’energia cinetica è proporzionale alla velocità al quadrato. Una roccia gigante del peso di 1.000.000 di kg che colpisce un pianeta alla velocità di 60 km/s causerà qualche danno, ma una roccia del peso di solo 1 kg che va a 60.000 km/s impartirà la stessa quantità di energia in una collisione.

Anche se riduciamo questa massa a dimensioni ridotte, causerà comunque dei danni. Un pianeta colpito da un veicolo spaziale da circa 1 grammo che si muove a 60.000 km/s subirà lo stesso livello di effetti catastrofici di un pianeta colpito da un asteroide da circa 1 tonnellata che si muove a circa 60 km/s, l’equivalente di ciò che accade sulla Terra solo una volta ogni decennio. Ogni impatto colpirebbe il mondo alieno con la stessa energia con cui il meteorite di Chelyabinsk colpì la Terra: la collisione più energica del decennio.

Nel 2013, il meteorite più grande degli ultimi anni ha colpito la Terra, provocando danni per milioni di dollari e ferendo migliaia di persone. La collisione di una navicella spaziale da 1 grammo che si muove ad una velocità relativa di 60.000 km/s con un pianeta sarebbe ancora più dannosa. Un simile atto potrebbe essere visto come una manifestazione aggressiva o, peggio ancora, come una dichiarazione di guerra. (Elizaveta Becker/ullstein immagine tramite Getty Images)

Se fossi un alieno su questo mondo colpito da queste masse relativistiche, cosa concluderesti? Sapresti che erano troppo massicce e troppo veloci per essere naturali; concluderesti che sono stati realizzati da una civiltà intelligente. Penseresti (con qualche ragione) di essere stato preso di mira intenzionalmente; lo spazio è troppo vasto perché un oggetto artificiale possa colpirti per caso. E, peggio di tutto, daresti per scontato che la civiltà che l’ha mandato avesse intenti dannosi. Nessun alieno benevolo lancerebbe qualcosa in modo così sconsiderato e imprudente, date le possibilità di causare danni potenzialmente gravi. Se siamo abbastanza intelligenti da inviare una navicella spaziale attraverso la galassia verso un’altra stella, sicuramente possiamo essere abbastanza saggi da prevedere le disastrose conseguenze di ciò.

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Il professor Stephen Hawking sul palco durante l’annuncio “Breakthrough Starshot” della nuova iniziativa di esplorazione spaziale al One World Observatory il 12 aprile 2016 a New York City. L’idea è ambiziosa e innovativa, ma porta con sé un grande pericolo potenziale che deve essere affrontato se vogliamo evitare un atto accidentale di aggressione interstellare. (Contessa Jemal/Getty Images)

Stephen Hawking ha notoriamente avvertito :

Se gli alieni ci visitassero, il risultato sarebbe molto simile a quello dello sbarco di Colombo in America, cosa che non andò bene per i nativi americani“.

Eppure, a meno che non ci preoccupiamo di considerare le conseguenze delle nostre ambizioni interstellari e la tecnologia di cui disponiamo per realizzarle, saremo noi a sparare i primi colpi da un pianeta abitato a un altro. Il fatto che lui stesso fosse il più importante sostenitore del Breakthrough Starshot rappresenta una grande incoerenza cosmica. Il sostenitore della cautela quando si tratta di contatto alieno non ha avuto problemi a sostenere il lancio di un’arma interstellare.

Viaggio basato sulla luce

Questo non è il selvaggio, selvaggio west. È l’ultima frontiera. Mentre muoviamo i primi passi nell’oceano cosmico, ci saranno sicuramente degli inciampi. Ma dobbiamo garantire che siano inciampi di innocenza, privi di malizia. Procedere lungo un percorso sconsiderato e pericoloso senza cautela si chiama negligenza. Se saremo violentemente negligenti nei confronti di una specie tecnologicamente più avanzata di migliaia di anni di noi, ciò potrebbe significare più di uno schiaffo sul polso. Potrebbe essere il primo colpo sparato in una catastrofica guerra interstellare.

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