I principi del volo interstellare, da Tsiolkosky ad oggi

I progetti dei viaggi interstellari hanno bisogno di essere organizzati in quanto ognuno di essi deve essere descritto in base alla tecnologia che utilizza per coprire la distanza tra le stelle.

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“[…] Se fosse possibile accelerare sufficientemente il decadimento del radio e di altri solidi radioattivi, come tutti i solidi, forse, potremmo creare un tale potere reattivo che il viaggio verso il sole più vicino (stella) potrebbe essere ridotto a 10-40 anni. In quel caso, un razzo del peso di una tonnellata potrebbe cancellare completamente il sistema solare usando solo un pizzico di radio“.
Queste parole furono scritte nel 1911 dallo scienziato russo Konstantin Tsiolkovsky che realizzò uno schema tecnico di un razzo interstellare. Le idee di Tsiolkosky 40 anni dopo influenzarono tutti i progetti teorici sui viaggi interstellari. Anche la ricerca atomica e la costruzione delle prime armi nucleari ebbero un effetto sulle ricerche volte ad ottenere una propulsione adatta ai viaggi interstellari. In seguito, l’antimateria predetta da Paul Dirac nel 1928 e scoperta da Carl D. Anderson nel 1933, dette il via allo studio della dinamica dei razzi relativistici.
La British Interplanetary Society, tra il 1973 e il 1978 sviluppò un progetto chiamato progetto Dedalus che stimolò notevoli progressi nella teorizzazione del viaggio interstellare. Il Dedalus venne presentato come una sonda interstellare autonoma.
Oggi esistono importanti progetti di ricerca come Icarus (della British Interplanetary Society e della Tau Zero Foundation) e il progetto 100th Starship (studio DARPA e NASA). Dai tempi di Tsiolkovsky, sono state pubblicate migliaia di opere che affrontano i problemi del viaggio tra le stelle e negli ultimi decenni, la quantità di idee e discussioni è cresciuta molto più rapidamente grazie all’emergere di Internet. Ora gli scienziati stanno cercando di capire quali sono i metodi per sfruttare la gamma di informazioni oggi a disposizione, e come affrontare le molte domande che pone il concetto stesso di viaggio interstellare.

La questione della classificazione

I progetti dei viaggi interstellari hanno bisogno di essere organizzati in quanto ognuno di essi deve essere descritto in base alla tecnologia che utilizza per coprire la distanza tra le stelle. La descrizione richiede essenzialmente due elementi: il metodo (o metodi) di propulsione e la durata del volo. Ogni progetto di viaggio interstellare può essere suddiviso in due blocchi: il blocco dell’unità di propulsione e il blocco del carico utile. Tuttavia l’elemento fondamentale di qualsiasi progetto di viaggio interstellare è il concetto alla base dell’unità di propulsione.
Per quanto riguarda il carico utile, la sola fantascienza offre diverse possibilità, comprese possibilità molto dettagliate, di ciò che alla fine può essere tale carico. Questo aiuta a classificare i progetti di viaggio interstellare sulla scala del loro realismo, che di solito si correla bene con il livello a cui è stato pensato un particolare progetto di viaggio. Questa classificazione è il primo filtro che è possibile utilizzare per selezionare progetti di viaggio interstellare per ulteriori sviluppi o studi. Dopo aver selezionato un livello, non è necessario prendere in considerazione i progetti classificati di seguito.

Oltre a guardare ai progetti di viaggio interstellare, si dovrebbe considerare la grande ricchezza di informazioni che proviene da studi che non affrontano direttamente la soluzione del problema della propulsione, ma, tuttavia, sono essenziali per realizzare un veicolo interstellare al livello pratico. Lo studio della sintesi termonucleare si adatta a questo contesto, così come gli studi sui sistemi di supporto vitale e la ricerca e lo studio degli esopianeti. Interi campi di conoscenza sono nati dalla risoluzione dei problemi direttamente correlati ai progetti del viaggio interstellare.

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Principi di ricerca

I principi sono linee guida, regole di base o protocolli per qualsiasi tipo di attività. Allo stesso tempo, i principi non sono rigidi. Un principio può essere respinto o modificato, a condizione che il ragionamento alla base di tale rifiuto o modifica sia compreso e spiegato. Una certo numero di principi sono utili se si stanno conducendo ricerche particolari o coordinando diverse aree di lavoro e sviluppo. I principi possono essere utilizzati per filtrare rapidamente linee di indagine ovviamente intransigenti. Detto questo, il ricercatore sceglie sempre il cosiddetto livello di “durezza” dei requisiti che vanno a giudicare quanto realistico possa essere un particolare progetto.
Ecco un elenco proposto e le descrizioni generali di una serie di principi che possono essere coinvolti nel rendere il viaggio interstellare una realtà.
1. Il principio di dipendenza da tecnologie prevedibili. Questo principio è stato postulato nello sviluppo del progetto Daedalus e comprende due disposizioni. La prima, il viaggio interstellare è impossibile se si ricorre alla tecnologia esistente al tempo del progetto Daedalus (nel 1973) e alla tecnologia esistente oggi. La seconda non consente di basarsi su tecnologie non ancora esistenti per cui, il progetto si bloccherebbe irrimediabilmente. Questi due punti portano a una prima conclusione: le tecnologie prevedibili, quelle che hanno già una solida giustificazione teorica richiedono esclusivamente tempo e denaro per essere sviluppate.
2. Il principio di rigetto della”bacchetta magica” del progresso. Questo principio rifiuta un modo comune di “affrontare” un problema complesso. Alcuni problemi complessi non vengono affrontati, perché si ritiene che possano sempre essere risolti in futuro. Tuttavia, non possiamo gravare sul futuro per risolvere i nostri problemi senza affrontare il modo in cui potrebbero potenzialmente essere risolti.
3. Il principio di “astrazione finanziaria”. Non ha senso cercare di determinare l’importo che verrà speso per un particolare progetto di viaggio interstellare, perché è impossibile prevedere quale sarà la situazione economica tra 100 anni.
4. Il principio “umanitario”. Le condizioni di vita a bordo di un veicolo spaziale non dovrebbero essere inferiori alla media delle condizioni di vita sulla Terra.
5. Il principio di rigetto della possibilità di restituzione. Riportare l’equipaggio sulla Terra è l’obiettivo principale del volo spaziale umano. Ma questo vale solo per i voli all’interno del nostro sistema solare. A causa delle lunghe distanze e della lunghezza del volo, un ritorno sulla Terra non è solo tecnicamente impossibile (vedi Principio 1), ma non ha alcun senso per il viaggiatore interstellare. Non esiste motivo di tornare sulla Terra.
Naturalmente, si deve mettere in conto la nostalgia per il pianeta natale che certamente non può essere evitata, ma l’esploratore interstellare non sarà in grado di tornare, solo i suoi discendenti potranno, forse, un giorno rivedere la Terra.
Quando si sceglie tra l’esplorazione di nuovi mondi o un ritorno sulla Terra, la prima opzione è la più probabile che sia scelta. Per poter studiare ed esplorare la nostra galassia, noi esseri umani non abbiamo bisogno di inviare astronavi verso ogni stella. Dobbiamo “solo” popolare una decina di sistemi planetari nel nostro quartiere stellare, nel raggio di circa 50 anni luce. I passi seguenti dell’esplorazione partiranno da sistemi già popolati, da quelle che chiameremo civiltà “sussidiarie”.
Per la Terra, dopo che verranno esplorati i sistemi stellari vicini, l’era cosmica giungerà al termine. È questo l’obiettivo, l’eventuale superamento di distanze interstellari con veicoli spaziali con equipaggio e l’esplorazione dei sistemi stellari nelle vicinanze che è l’ultimo “gioco finale” dei programmi cosmonautici e astronautici della Terra.
Il viaggio interstellare è inevitabile, accadrà in un futuro prevedibile. Allo stesso tempo, si vorrebbero vedere già oggi dei risultati pratici. Questo tentativo, oltre ad avere un profondo valore filosofico può essere utilizzato nel’istruzione in maniera efficace.
Tale efficacia è determinata dalle specificità del problema del viaggio interstellare, che si basa sulla sintesi di così tanti campi diversi nella scienza e nella tecnologia. Non dovremmo quindi lasciare questo problema alle generazioni future. Anche se potrebbe essere attuato tra molti anni, lo studio ha un immenso valore già oggi.
Fonte: https://room.eu.com/article/The_real_Interstellar_space_travel_theories_from_Tsiolkovsky_to_wormholes