Viaggi interstellari sfruttando una supernova

Realizzare il sogno dei viaggi interstellari inviando una missione umana verso le stelle o anche solo un veicolo spaziale automatico in tempi ragionevoli non è un lavoro semplice. Tuttavia l'universo potrebbe darci una soluzione

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I viaggi interstellari attualmente sono oltre la portata delle nostre conoscenze e forse, secondo alcuni, lo saranno per sempre.

Le enormi distanze tra le stelle, le energie richieste e i tempi necessari a coprire i pochi anni luce che ci separano dal sistema stellare più vicino sono talmente grandi che compiere un’impresa simile necessita di una rivoluzione tecnologica e scientifica senza precedenti.

Realizzare il sogno dei viaggi interstellari inviando una missione umana verso le stelle o anche solo un veicolo spaziale automatico in tempi ragionevoli non è un lavoro semplice.

Tuttavia l’universo potrebbe darci una soluzione, potremmo sfruttare alcuni fenomeni naturali per accelerare un veicolo spaziale appositamente progettato, alle velocità relativistiche necessarie a compiere i viaggi interstellari.

Viaggi interstellari sulle onde di una supernovae

Gli scienziati sospettano che oggetti del nostro universo possano muoversi a velocità enormi, stelle, pianeti o asteroidi potrebbero essere accelerati dall’energia emessa da un’esplosione di supernova.



Queste ipotesi sono state ulteriormente sviluppate da Manasvi Lingam e Abraham Loeb che studiano la fattibilità dei viaggi interstellari.

Lingam e Loeb hanno recentemente cercato di capire come un’astronave interstellare potrebbe trarre l’energia necessaria, sfruttando le onde prodotte dall’esplosione di una supernova, allo stesso modo in cui le navi a vela sfruttano il vento.

Lo studio, realizzato da Manasvi e Loeb si intitola: “Propulsione di veicoli spaziali a velocità relativistiche utilizzando fonti astrofisiche naturali” ed è recentemente apparso online ed è stato inoltre oggetto di un articolo su Scientific American.

I due docenti di Harward spiegano in che modo una civiltà con conoscenze scientifiche e tecnologiche sufficienti possa sfruttare l’energia prodotta dalle supernovae per raggiungere velocità relativistiche tali da compiere viaggi interstellari in tempi ragionevoli.

I veicoli spaziali potrebbero sfruttare l’energia di una supernova utilizzando leggerissime vele solari o vele magnetiche raggiungendo le velocità richieste dal balzo interstellare.

Le vele solari potrebbero essere realizzate in materiali ultra leggeri e altamente riflettenti o potrebbero sfruttare le proprietà dei campi magnetici.

Questo tipo di propulsione esotica libererebbe il veicolo spaziale dalla necessità di ricorrere pesanti e ingombranti sistemi di propulsione e di trasportare l relativo carburante.

Sono state prese in considerazione altre soluzioni che potrebbero rendere possibili i viaggi interstellari, come ad esempio sfruttare la spinta generata da un potente raggio laser su una vela leggerissima, metodo più efficace per generare accelerazione della semplice radiazione stellare.

Il prof. Loeb è presidente del comitato consultivo di Breakthrough Starshot, parte dell’organizzazione no profit Breakthrough Initiatives; 

Starshot sta lavorando alla realizzazione di una vela ultra leggera che sarebbe accelerata d una batteria di laser fino al 20% della velocità della luce. Un veicolo spaziale dotato di una propulsione simile potrebbe effettuare il viaggio verso Alpha Centauri, distante 4,3 anni luce in soli 20 anni.

Come Loeb ha raccontato a Universe Today, che l’idea di attingere all’energia di una supernova gli è venuta in mente mentre si trovava solo a casa riflettendo sulla scarsa efficacia del Sole nell’imprimere accelerazione alle vele solari.

Grazie a calcoli dettagliati ha capito che una supernova emette miliardi di volte più energia di una stella come il Sole e se fosse possibile posizionare un veicolo dotato di una leggera vela altamente riflettente nei pressi di un astro prossimo ad esplodere si potrebbero ottenere velocità relativistiche adatte ad effettuare i viaggi interstellari.

La proposta di Loeb è stata pubblicata per la prima volta in un articolo apparso su Scientific American il 6 febbraio 2020, intitolato “Surfing a Supernova“.

L’articolo originale è disponibile sul sito web del Centro per astrofisica (CfA) di Harvard-Smithsonian.

Nell’articolo, Loeb sostiene che una supernova sarebbe in grado di accelerare una vela leggera che pesa “meno di mezzo grammo per metro quadrato a velocità relativistiche“, anche se si trovasse a milioni di km di distanza dalla supoernovae.

Mentre il vento solare potrebbe accelerare un veicolo spaziale dotato di una vela leggera a un millesimo della velocità della luce, una supernova potrebbe aumentare di un fattore dieci l’accelerazione in quanto l’energia emessa equivale a quella prodotta da un miliardo di stelle come il Sole in un mese.

La stesura dell’articolo è avvenuta, come racconta Loeb, grazie alle insistenze del suo collaboratore Manasvi Lingam che ha inoltre suggerito di guardare verso altre opzioni come pulsar e buchi neri.

Se esistono civiltà extraterrestri con le giuste conoscenze una vela che sfrutta la spinta prodotta da una supernova avrebbe indubbi vantaggi rispetto a vele che sfruttano le radiazioni emesse dalle stelle o gli impulsi di un laser ad alta potenza.

Viaggi interstellari, gli svantaggi delle supernovae

I viaggi interstellari mediante lo sfruttamento delle supernovae presentano alcuni svantaggi non di poco conto. Ad esempio, le supernovae sono un evento molto raro e ancora oggi gli scienziati non sanno calcolare quando una stella esplode se non con un margine di tempo dell’ordine dei milioni di anni.

Eventuali civiltà extraterrestri che volessero sfruttare una supernovae dovrebbero avere a disposizione molto tempo per esplorare lo spazio e dovrebbero essere altrettanto durature.

Lingam e Loeb hanno tuttavia evidenziato anche altri svantaggi e pericoli dovuti alle supernovae, ad esempio l’attrito con il gas che può essere molto denso a causa della perdita di massa causata dai poderosi venti stellari.

Questo porta a una notevole difficoltà nella realizzazione di una vela che non si surriscaldi e che riesca a mantenere la posizione rispetto ai venti stellari stessi.

Da non sottovalutare il calcolo della traiettoria che deve evitare collisioni riducendo ogni tipo di rischio che possa danneggiare la vela.

Inoltre la vela deve essere in grado di resistere alle intemperie dello spazio interstellare dove non mancheranno impatti con particelle che, data la velocità, acquisiranno grande energia.

Loeb e Lingam, nonostante i problemi, ritengono che i viaggi interstellari siano fattibili e una specie aliena sufficientemente avanzata potrebbe posizionare veicoli dotati di vele leggere o magnetiche intorno alle stelle morenti in modo che possano essere accelerate dall’esplosione e mandate verso sistemi stellari abitati.

La fattibilità di progetti cosi complessi potrebbe avere implicazioni con le ricerche del SETI e ad esempio, i bagliori laser che spingono le vele, potrebbero essere il segno evidente di attività tecnologica extraterrestre in grado di effettuare viaggi interstellari.

Le vele, continua Loeb, potrebbero essere troppo piccole per essere rilevate, ma gli impulsi laser e i segnali radio potrebbero essere captati anche con i gli strumenti oggi disponibili.

Se nella Via Lattea esistessero civiltà tecnologicamente avanzate potrebbero esserci nello spazio interstellare sciami di veicoli dotati di vele attorno a stelle massicce in paziente attesa dell’esplosione.

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