Astronavi laser: come cambieranno i viaggi nello spazio

I viaggi nello spazio sono tra i progetti scientifici più affascinanti e avventurosi: se dopo il 1972 non siamo più tornati sulla Luna, abbiamo mandato molti uomini e donne – scienziati ma anche turisti, grazie alla SpaceX di Elon Musk – in orbita intorno alla Terra. E praticamente ognuna delle agenzie spaziali più grandi e importanti ha mandato un suo rover su Marte, o ci ha provato.

Stiamo progettando missioni spaziali – senza umani a bordo, ovviamente – anche verso Venere e addirittura Giove. Ma il futuro delle esplorazioni spaziali potrebbe essere in piccole astronavi alimentate a laser.

Le astronavi del futuro

Gli scienziati stanno studiando un modo più sostenibile e meno invasivo per esplorare lo spazio: stanno progettando navi spaziali in miniatura delle dimensioni di un cellulare, che potrebbero volare attraverso il sistema solare usando vele spinte da laser. Così si potrebbero raggiungere velocità decisamente maggiori e, quindi, destinazioni molto più lontane.

Il problema delle navi spaziali che usiamo oggi è che il carburante che usano per viaggiare ha una massa, e quindi un peso. I viaggi lunghi richiedono molto carburante, e quindi molto peso: ma un peso maggiore a sua volta, richiede più propellente, che rende le navicelle più pesanti, e così via – un cane che si morde la coda.

Una “navigazione leggera” potrebbe essere l’unico modo per affrontare viaggi spaziali nell’arco di una vita umana. Gli scienziati hanno suggerito che la piccola pressione esercitata dalla luce del Sole potrebbe permettere alle navicelle di muoversi, se sono abbastanza leggere e hanno una sorta di “vela” abbastanza grande.

Per questo motivo è stata lanciata la missione spaziale Breakthrough Starshot, che prevede di lanciare una certa quantità di veicoli spaziali delle dimensioni di microchip verso Alpha Centauri: tutti avranno delle vele il più possibile sottili e con una grande capacità di riflessione. Ma la novità è che navicelle saranno spinte dai laser più potenti mai costruiti, che permettano di farli volare fino al 20% della velocità della luce, in modo da raggiungere Alpha Centauri in circa 20 anni.

Probabilmente la cosa più difficile da fare sarà costruire questi laser. Richiederanno strutture a terra davvero enormi, larghe un chilometro quadrato e in grado di fornire 100 gigawatt di potenza: sarebbe di gran lunga il laser più potente mai realizzato sulla Terra.

I tempi lunghi dell’esplorazione spaziale

Oggi, le missioni spaziali sono molto lunghe: le astronavi attuali di solito impiegano anni per fare viaggi all’interno del sistema solare. Per esempio, la sonda New Horizons della NASA ha impiegato quasi 10 anni per raggiungere Plutone.

Ancora più lunghi sarebbero i viaggi fuori dai confini del Sistema Solare: si parla addirittura di migliaia di anni. Prendiamo come esempio Alpha Centauri, che è il sistema stellare più vicino alla Terra, a circa 4,37 anni luce da noi: in altre parole, più di 41 trilioni di chilometri di distanza, come fare 276mila volte avanti e indietro tra la Terra e il Sole. La sonda Voyager 1 della NASA, che è stata lanciata nel 1977 ed è uscita dal Sistema Solare nel 2012, impiegherebbe circa 75mila anni per raggiungere Alpha Centauri – e dovremmo essere sicuri che la direzione rimanga giusta per tutte queste migliaia di anni.