Astronave del futuro: missione verso Alpha Centauri
Il progetto Breakthrough Starshot è la più ambiziosa iniziativa di esplorazione interstellare mai concepita. L’obiettivo: inviare minuscole sonde
Il progetto Breakthrough Starshot è la più ambiziosa iniziativa di esplorazione interstellare mai concepita. L’obiettivo: inviare minuscole sonde fotoniche verso Alpha Centauri , il sistema stellare più vicino al nostro, situato a 4,37 anni luce dalla Terra . Il tutto sfruttando una tecnologia tanto avveniristica quanto controversa: vele leggere spinte da un fascio laser da Terra, capaci di accelerare fino al 20% della velocità della luce .
Avviato nel 2016 da Yuri Milner , con il supporto scientifico di Stephen Hawking e del fisico Avi Loeb dell’ Università di Harvard , il programma è sostenuto dalla fondazione Breakthrough Initiatives , che ambisce a trasformare in realtà ciò che fino a pochi decenni fa era pura fantascienza ( Nature, 2016 ).
Tecnologia: nanosonde, vele e laser terrestri
Ogni sonda, detta StarChip , avrebbe dimensioni simili a quelle di un francobollo, contenente un intero laboratorio scientifico miniaturizzato: fotocamere , sensori , pannelli solari e antenne ad alta frequenza. La spinta verrebbe affidata a una vela fotonica di pochi metri quadrati, sottilissima e riflettente, costruita in materiali come grafene , kapton o berillio .
Il sistema di propulsione si basa su una rete terrestre di laser a infrarossi da 100 gigawatt , chiamata light beamer , che concentrerebbe per pochi minuti un raggio potentissimo su ogni vela, spingendola fino a 60.000 chilometri al secondo . A quella velocità, il tragitto fino ad Alpha Centauri potrebbe essere completato in circa 20 anni , con ritorno dei segnali scientifici sulla Terra in altri 4 anni ( Parkin, Acta Astronautica, 2018 ).
Nonostante l’eleganza teorica del progetto, il mondo accademico ha sollevato numerose obiezioni tecniche e fisiche . In primo luogo, la costruzione di un sistema laser da 100 gigawatt , capace di mantenere la coerenza di fase per colpire vele poste a centinaia di chilometri di distanza , richiederebbe una precisione ingegneristica e una potenza elettrica mai raggiunte nella storia.
La resistenza del materiale è un’altra incognita. A velocità relativistiche, anche un granello di polvere interstellare potrebbe distruggere la sonda all’impatto. Inoltre, la miniaturizzazione degli strumenti scientifici implica che la sonda non sarà manovrabile e non potrà correggere la sua traiettoria durante il volo.
Un’altra questione aperta è la ricezione dei dati . Una volta giunte nei pressi di Proxima b , le sonde dovrebbero inviare segnali radio fino alla Terra , con una potenza trasmissiva dell’ordine dei milliwatt , attraversando spazi cosmici e radiazioni interferenti .
Accanto a Starshot esistono altri progetti teorici per l’esplorazione interstellare. Tra questi:
Project Genesis , promosso dallo stesso Avi Loeb , propone di inviare materiale genetico o addirittura embrioni umani congelati verso esopianeti abitabili, per colonizzarli tramite robot autonomi e sistemi di crescita artificiale . Il concetto solleva enormi questioni etiche e biologiche , ma potrebbe aggirare il problema del trasporto umano.
La NASA e l’ ESA , invece, hanno discusso soluzioni più conservative, come sonde a fusione nucleare (Progetto Longshot ) o sistemi di propulsione ionica avanzata , in grado di raggiungere velocità interstellari in decine di migliaia di anni . Sebbene meno spettacolari, queste soluzioni appaiono più realistiche nel medio termine.
• NASA/NIAC study on Interstellar Probe (2020)
L’attrattiva principale del progetto Starshot resta Proxima b , un pianeta nella zona abitabile di Proxima Centauri , con dimensioni simili alla Terra e una possibile atmosfera sottile . Le nanosonde potrebbero fornire le prime immagini dirette di una superficie aliena e — in un futuro remoto — dati chimici su acqua , biosignature e possibili forme di vita .