Il progetto Breakthrough Starshot, lanciato nel 2016 con il sostegno del fisico Stephen Hawking e del miliardario russo-israeliano Yuri Milner, mira a inviare sonde ultraleggere verso il sistema stellare di Alpha Centauri, distante circa 4,37 anni luce dalla Terra (pari a quasi 41.300 miliardi di chilometri).
Lo scopo è costruire una flotta di nanosonde da pochi grammi, ciascuna dotata di vele fotoniche, che verrebbero accelerate a velocità prossime al 20% della velocità della luce grazie a laser terrestri ad altissima potenza.
Fonti ufficiali:
- Nature: Breakthrough Starshot aims for Alpha Centauri
- Breakthrough Initiatives: Starshot official site
Secondo gli scienziati coinvolti nel progetto, tra cui il fisico Avi Loeb dell’Università di Harvard, se ogni vela — grande quanto un fazzoletto e fatta di materiali ultrasottili come il grafene o il kapton — fosse spinta da un fascio di laser infrarossi da 100 gigawatt, potrebbe raggiungere 60.000 chilometri al secondo. A questa velocità, il viaggio verso Alpha Centauri durerebbe circa 20 anni.
Una volta giunte in prossimità del sistema stellare, le sonde dovrebbero trasmettere immagini e dati scientifici verso la Terra, sfruttando mini-trasmettitori a microonde e ottiche miniaturizzate.
Ogni sonda, chiamata StarChip, sarebbe costituita da un microchip contenente strumenti scientifici, pannelli solari miniaturizzati, sensori, fotocamere e trasmettitori. Il tutto peserebbe meno di un grammo. L’elemento propulsivo principale, però, è la vela fotonica, grande alcuni metri quadrati e dello spessore di pochi micrometri.
La spinta sarebbe fornita da un impianto laser installato sulla superficie terrestre, chiamato “light beamer”, formato da una matrice di laser sincronizzati in grado di concentrare tutta l’energia su un singolo punto. L’intero sistema deve però affrontare enormi problemi di atmosfera, turbolenza ottica, tracciamento e raffreddamento.
Studio tecnico di riferimento:
Tra le difficoltà principali individuate nel progetto ci sono:
- La produzione di laser in grado di emettere 100 GW in modo coerente e controllato. Si tratta di una potenza oltre mille volte superiore a quella prodotta da una centrale nucleare media.
- La miniaturizzazione degli strumenti scientifici per sopravvivere e funzionare nello spazio interstellare, dove la radiazione cosmica e l’impatto con micro-particelle sono un rischio costante.
- La possibilità di ricevere segnali così deboli da distanze immense, superando limiti fisici legati alla diffrazione e alla dispersione nel mezzo interstellare.
Uno degli obiettivi chiave è lo studio di Proxima b, un pianeta potenzialmente abitabile attorno alla stella Proxima Centauri, scoperto nel 2016. Le nanosonde potrebbero fornire le prime immagini dirette di un pianeta extrasolare e rilevare segnali di atmosfera, acqua, o vita microbica.
Approfondimento scientifico: