Per ogni azione, c’è una reazione: questo è il principio su cui sono basati tutti i razzi spaziali, facendo esplodere il propellente in una direzione per spostarsi in quella opposta. Ma un ingegnere della NASA ritiene di avere avuto un’idea che potrebbe portarci alle stelle senza utilizzare propellente.
Progettato da David Burns, che opera presso il Marshall Space Flight Center della NASA in Alabama, il “motore elicoidale” sfrutterebbe gli effetti di alterazione di massa che si verificano a velocità prossima alla luce. Burns ha pubblicato un documento che descrive il concetto sul server dei rapporti tecnici della NASA.
L’idea è stata accolta con un certo scetticismo da alcuni ambienti, ma Burns crede che il suo concetto valga la pena di essere approfondito. “Non ho problemi a metterci la faccia“, dice. “Se qualcuno dimostrerà che non funziona, sarò il primo a dirlo, ma ne sarà valsa la pena“.
Per capire il principio del motore di Burns, immaginiamo una scatola posta su una superficie senza attrito. All’interno di quella scatola c’è un’asta, lungo la quale un anello può scorrere. Se una molla all’interno della scatola dà una spinta all’anello, l’anello scivolerà lungo l’asta in un verso mentre la scatola si muoverà nell’altro. Quando l’anello raggiungerà la fine della scatola, rimbalzerà all’indietro e cambierà anche la direzione del rinculo della scatola. Si tratta di azione e reazione, conosciuta anche come la terza legge del movimento di Newton, e in circostanze normali, limita la scatola a oscillare avanti e indietro.
Questo cambiamento di massa non è proibito dalla fisica. La teoria della relatività speciale di Einstein afferma che gli oggetti guadagnano massa mentre vengono guidati verso la velocità della luce, un effetto che deve essere considerato negli acceleratori di particelle. In effetti, un’implementazione semplicistica del concetto di Burns sarebbe quella di sostituire l’anello con un acceleratore circolare di particelle, in cui gli ioni vengono rapidamente accelerati a velocità relativistiche mentre vanno in una direzione e decelerati mentre vanno nella direzione opposta.
Secondo Burns, però, invece della scatola e dell’asta sarebbe più sensato impiegare un acceleratore di particelle per i movimenti laterale e circolare, nel qual caso, l’acceleratore dovrebbe essere modellato come un’elica.
Spazio senza attrito
Dovrebbe anche essere grande, circa 200 metri di lunghezza e 12 metri di diametro, e potente, richiedendo 165 megawatt di potenza per generare solo 1 newton di spinta, che è circa la stessa forza che impieghiamo quando scriviamo su una tastiera. Per tale motivo, il motore sarebbe in grado di raggiungere velocità significative nell’ambiente senza attrito dello spazio. “Se azionato con una potenza sufficiente e per abbastanza tempo, il motore sarebbe in grado di raggiungere il 99% della velocità della luce“, afferma Burns.
Proposte basate su motori senza propellente non sono nuove. Alla fine degli anni ’70, Robert Cook, un inventore statunitense, brevettò un motore che presumibilmente convertiva la forza centrifuga in movimento lineare. Quindi, nei primi anni 2000, l’inventore britannico Roger Shawyer ha proposto la famosa unità EM, che, secondo lui, potrebbe convertire le microonde intrappolate in spinta. Nessuno dei due concetti è stato dimostrato con successo ed entrambi sono ampiamente ritenuti impossibili, a causa della violazione della conservazione della quantità di moto, una legge fisica fondamentale.
Martin Tajmar dell’Università di Tecnologia di Dresda in Germania, che ha eseguito i test sull’EM Drive, ritiene che probabilmente il motore elicoidale subirà lo stesso problema. “Tutti i sistemi a propulsione inerziale – per quanto ne sappia – non hanno mai funzionato in un ambiente privo di attrito“, afferma. “Questa macchina sfrutta la relatività speciale, a differenza delle altre, il che complica il quadro,” dice, ma “purtroppo c’è sempre il principio di azione-reazione“.
Burns ha lavorato sulla sua idea in privato, senza alcuna sponsorizzazione da parte della NASA, e ammette che il suo concetto è enormemente inefficiente. Tuttavia, afferma che esiste il potenziale per raccogliere gran parte dell’energia che l’acceleratore perde in calore e radiazioni. Suggerisce anche modi per conservare lo slancio, come nella rotazione degli ioni accelerati.
“So che rischia di fare la fine dell’EM drive e della fusione fredda“, dice. “Ma devi essere preparato per essere imbarazzato. È molto difficile inventare qualcosa di veramente nuovo che funzioni davvero”.
Fonte: New Scientist
