Scienza

Vele fotoniche e raggi laser

Nel post precedente (Quale propulsione per i viaggi interstellari? La fusione nucleare) abbiamo esplorato il più convenzionale dei sistemi futuribili e quello che in ogni caso ci garantisce la velocità più bassa. Nel novero però delle ipotesi future che magari tra 100 o 150 anni potrebbero trovare finalmente le applicazioni tecnologiche necessarie per essere concretamente utilizzate, oggi esploriamo brevemente la propulsione attraverso vele fotoniche e raggi laser.

Il primo ad aver concepito in modo piuttosto rudimentale questo metodo di propulsione fu Robert Forward (1932-2002) fisico e divulgatore statunitense, che nel 1962 scrisse un breve articolo su una rivista di divulgazione scientifica su un’astronave con una vela alimentata da un fascio laser concentrato sparato da una sorgente remota.

Più di venti anni dopo, nel 1984, lo stesso Forward precisò in modo più accurato dal punto di vista scientifico questo singolare mezzo di propulsione. Una schiera di cannoni laser alimentati a energia solare e collocati nello spazio o sulla Luna doveva produrre un fascio laser di 7,2 terawatt di potenza (circa il doppio della potenza totale usata negli Stati Uniti nel 2014!). Questo fascio poi sarebbe stato concentrato da una lente di Fresnel di 1000 chilometri di diametro, su una vela remota, di 100 chilometri di diametro e dal peso di quasi 1000 tonnellate, ancorata a una nave spaziale meno massiva. (L’accuratezza della direzione del fascio dev’essere dell’ordine di circa un milionesimo di secondo d’arco.)

A questo punto la pressione di radiazIone avrebbe spinto la vela fino a far raggiungere all’astronave la ragguardevole velocità di 60.000 km al secondo. Per raggiungere Proxima Centauri, la stella più vicina al nostro sistema solare, distante circa 4,25 anni luce l’astronave avrebbe impiegato una quarantina d’anni. Ad un certo punto del viaggio però una modifica di questo schema avrebbe dovuto provocare un rallentamento dell’astronave per non mancare il rendez vous con l’esopianeta di Proxima.

Come si può evincere da questa sommaria descrizione si tratta di una tecnologia che al momento supera enormemente le capacità della nostra civiltà e che pur assicurandoci una velocità maggiore di quella basata sulla fusione nucleare è ancora sufficiente per un’esplorazione a medio raggio della nostra galassia.

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