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Il vero problema della astronavi spaziali, a pensarci bene, non è tanto il carburante necessario a farle camminare spedite da un sistema stellare a un altro. Ma avere buoni freni per rallentare la folle corsa dove serve.
Ipotizziamo pure che la tecnologia ci consenta a breve di costruire sonde miniaturizzate e affidabili da spingere a furia di laser a un quarto della velocità luce, come hanno promesso e ripromesso Yuri Milner e Stephen Hawking con la loro chiacchierata iniziativa da 100 milioni di dollari Breakthrough Starshot, di cui abbiamo scritto in passato anche noi di Media Inaf.
Supponendo di riuscire a miniaturizzare una sonda spaziale alle dimensioni di un francobollo e al peso di un foglio di carta, e supponendo di poterla accelerare fino a una velocità attorno al 20-25 per cento di quella della luce grazie a un sistema a vela con propulsione laser, e supponendo ancora che tutto fili liscio fino al sistema solare più vicino – quello di Alfa Centauri, per cui tutto sommato potrebbe anche bastare una ventina d’anni – come frenare, una volta arrivati, il proiettile tecnologico? Con quali forze, rallentare la sonda per fare qualche esperimento scientifico?
Secondo i ricercatori della Goethe Universität di Francoforte una discreta decelerazione del mezzo dovrebbe potersi ottenere grazie all’impiego di vele magnetiche. La vela magnetica è, in verità, contemporaneamente un metodo di propulsione e freno spaziale: l’idea è quella di servirsi di un campo magnetico statico per deflettere le particelle cariche emesse da una stella e impartire una quantità di moto a un veicolo spaziale.
«Potremmo rallentare una sonda fino a una velocità prossima ai mille chilometri al secondo, lo 0,3 per cento della velocità luce, che comunque non è molto se pensiamo che la sonda Voyager vola nello spazio circa 50 volte più piano», spiega Claudius Gros della Goethe Universität. Durante l’avvicinamento a un ipotetico sistema stellare la radiazione proveniente da un sole lontano dovrebbe rallentare la velocità di crociera di una sonda quanto basta per trattenerla in orbita.
La vela consisterebbe in un anello superconduttore dal diametro di circa 50 chilometri. Una corrente indotta dà vita a un forte campo magnetico e il gas ionizzato nel mezzo interstellare viene riflesso dal campo magnetico della sonda con una conseguente perdita di velocità. Il sistema potrebbe funzionare da freno spaziale per veicoli anche di massa considerevole (il limite stimato è 1500 chilogrammi), ma il viaggio richiederebbe tempi giurassici. Le cose andrebbero di gran lunga meglio con le piccole sonde della flotta Breakthrough Starshot.
Mini-astronavi, maxi-freni a disco.