Le nostre ambizioni per l’esplorazione spaziale ci hanno portato sulla Luna, sulle navi spaziali su Marte e sulle navi spaziali fino ai confini più remoti del sistema solare. Ma gli esseri umani o le navicelle spaziali potranno raggiungere Alpha Centauri, il sistema stellare più vicino al nostro pianeta?
Alpha Centauri è lungo circa 4,4 metri Anni luce (circa 25 trilioni di miglia, o 40 trilioni di chilometri) dalla Terra e ospita tre stelle separate. La stella più vicina, Proxima Centauri, ospita anche un esopianeta che gli scienziati pensano possa essere Condizioni necessarie per la vita.
Ma raggiungere questo sistema stellare non sarà un compito facile. La NASA stima che utilizzando uno space shuttle come lo shuttle NASA da 122 piedi (38 metri), ora in pensione, ScopertaCi vorrà Quasi 150 mila anni Per raggiungere Alfa Centauri.
Se gli esseri umani potessero viaggiare alla velocità della luce, potremmo raggiungere Alpha Centauri entro quattro anni. Tuttavia, le leggi della fisica impongono che solo le particelle di luce prive di massa chiamate fotoni possono raggiungere questo limite di velocità cosmica. Quindi, anche se gli esseri umani non raggiungeranno mai Alpha Centauri, è possibile che un’astronave progettata per raggiungere una frazione molto più piccola della velocità della luce possa raggiungere queste stelle nel corso della vita di un essere umano. Affinché gli scienziati possano sperare di far sì che un veicolo spaziale raggiunga la massima velocità, avranno bisogno di qualcosa di molto più piccolo della Discovery.
Marshall EubanksL’amministratore delegato della startup Space Initiatives Inc. e membro dell’Innovative Advanced Concepts Program della NASA sta ricercando modi per visitare da remoto la stella Proxima Centauri utilizzando sciami di veicoli spaziali delle dimensioni di un picometro. (Un picometro è un trilionesimo di metro.)
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“Siamo nel mezzo di una vera rivoluzione nel volo spaziale e nell’esplorazione spaziale, con sistemi molto piccoli”, ha detto Eubanks a WordsSideKick.com in una e-mail. “Anche se i singoli piccoli veicoli spaziali non saranno capaci quanto i veicoli spaziali più grandi, come la Voyager, i loro tempi di sviluppo sono molto più brevi e sono relativamente economici.”
Inoltre, i veicoli spaziali più piccoli richiedono meno energia per la propulsione, il che potrebbe rappresentare un grande vantaggio per aumentarne la velocità.
Eubanks non è l’unico a portare avanti questo tipo di ricerca. Le iniziative rivoluzionarie sono iniziate Progetto Starshot Nel 2016, i veicoli spaziali di dimensioni nanometriche sono stati integrati con vele leggere e Nel 2017La NASA ha iniziato a finanziare il proprio progetto volto a lanciare una missione Alfa Centauri entro il 2069100 anni dopo l’Apollo 11.
Sebbene i piccoli veicoli spaziali siano più facili da accelerare rispetto alle sonde più grandi, le fonti di carburante convenzionali da sole non sono abbastanza potenti o abbondanti da spingere questi veicoli quasi alla velocità della luce. Al posto di quello, Filippo LubinQuesti veicoli probabilmente farebbero affidamento sulla luce, ha detto a WordsSideKick.com John Kerry, professore di fisica presso l’Università della California a Santa Barbara, le cui idee sui viaggi interstellari hanno ispirato il team Starshot.
Energia solare
Lubin afferma che la velocità nello spazio richiede che il veicolo sia piccolo e abbia una massa ridotta. Uno dei principali vantaggi della propulsione ottica è che è priva di massa. Al contrario, il carburante per missili convenzionale crea spinta convertendo il carburante pesante in energia bruciandolo. Con una vela solare, alimentata dalla luce solare, o con una vela fotonica, alimentata dalla luce laser, ottieni tutta la potenza senza alcun peso.
Lupin ha detto che puoi pensarlo come lanciare una palla contro un pezzo di carta. Quando la pallina colpisce la carta, applica una forza che fa rimbalzare o spingere via la carta. Allo stesso modo, La quantità di moto trasportata dalla luce viene trasferita alla navicella spaziale, facendola rimbalzare e accelerare.
“Il sistema è una torcia gigante, è un gigantesco array di laser [on Earth]”Se i veicoli spaziali sono barche a vela, allora la luce laser è il vento nelle loro vele”, ha detto Lupin.
La tecnologia necessaria per creare e testare questi veicoli, come le apparecchiature di comunicazione sufficientemente piccole da poter essere inserite al loro interno, è ancora in fase di sviluppo. Ma non c’è alcuna ragione fisica per credere che un tale veicolo spaziale non possa effettuare una missione di sorvolo su Alpha Centauri, dice Lubin.
Questa missione potrebbe comportarsi in modo molto simile alle sonde Voyager 1 e 2, trasmettendo immagini ad alta risoluzione del sistema stellare sulla Terra, alcune delle quali potrebbero contenere il nostro primo sguardo al pianeta potenzialmente abitabile Proxima Centauri.
Mentre Lubin ha sottolineato che il viaggio verso Alpha Centauri sarà un’impresa a lungo termine, Eubanks si è detto fiducioso che si possano fare progressi significativi in questo secolo.
“Penso che raggiungeremo il sistema Alpha Centauri lanciando piccole sonde negli anni ’40, e quindi fino al 2060”, ha detto Eubanks. “È possibile lanciare sonde molto più grandi entro la fine del secolo, ma in assenza di esse scoperte significative.” “Previste nella fisica della propulsione, credo che le missioni con equipaggio saranno importanti per il prossimo secolo.”
