Flyby - Nuovi metodi di propulsione

Nuovi metodi di propulsione

L'effetto fionda è l'unico sistema di propulsione attualmente utilizzato, in ausilio ai tradizionali razzi chimici, nelle missioni interplanetarie. Sin dagli anni '60 sono stati proposti sistemi alternativi, come le vele spaziali, i motori a ioni, la propulsione nucleare, i razzi ad antimateria, i ramjet e i cannoni elettromagnetici. Ma con l'eccezione della propulsione ionica, sperimentata nel 1998 dalla sonda americana Deep Space 1, gli altri sistemi sono tutti ancora più o meno lontani da una realizzazione pratica.

Alcune idee assolutamente esotiche per il volo spaziale emergono da alcune branche della moderna fisica teorica.

Un famoso esempio è rappresentato dai "cunicoli spazio-temporali" (wormholes, in inglese): una sorta di tunnel spaziali che possono collegare come una scorciatoia due punti del nostro Universo anche molto distanti fra loro.

Questa e altre idee stravaganti, come il motore a curvatura di Alcubierre, i viaggi più veloci della luce e il teletrasporto, sono illustrate in un sito della NASA che si chiama " Warp Drive, When?".

I motori a ioni, nei quali un reattore nucleare o delle celle solari alimentano un getto di ioni che fornisce la spinta al veicolo, non riescono però a fornire la spinta necessaria per il volo interstellare. Nell'ambito della propulsione nucleare, un'idea è allora quella di ottenere la spinta dall'esplosione di una serie di bombe nucleari fatte detonare dietro all'astronave. Un'altra idea completamente diversa è quella di utilizzare delle "vele laser", cioè delle estese strutture in materiale leggero sospinte, come le vele di una nave, dalla pressione di potentissimi fasci laser alimentati direttamente dal Sole.

Tra gli altri sistemi di propulsione proposti ricordiamo inoltre il ramjet, un'idea che risale addirittura al 1960. Si tratta di un motore in grado di utilizzare come propellente l'idrogeno interstellare, raccolto dall'astronave direttamente nello spazio attraverso un gigantesco imbuto elettromagnetico. Un'idea più recente, che ha ricevuto un notevole impulso dal progetto di "Star Wars" reaganiano, è invece quella di lanciare le sonde di prossima generazione, estremamente miniaturizzate e ultraleggere, attraverso dei cannoni elettromagnetici costruiti sulla Terra o perfino nello spazio.

Ipotetica missione verso Marte con il motore ICAN-II Un altro sistema di propulsione interessante è quello ad antimateria, che utilizza il processo di annichilazione tra la materia ordinaria e l’antimateria come sorgente di energia in un razzo, oppure, ad esempio, come catalizzatore per delle reazioni nucleari (come nel motore ICAN-II, allo studio della Pennsylvania University).
Per avere un'idea dei vantaggi offerti da un sistema di propulsione come l'ICAN-II, si pensi che pochi miliardesimi di grammo di antimateria sarebbero sufficienti a un'astronave del peso di 400 tonnellate per fare un viaggio di andata e ritorno verso Marte della durata di 120 giorni (incluso un mese di permanenza sul pianeta).

Fino a non molti decenni fa si pensava che lo sviluppo e l'evoluzione di questi nuovi sistemi propulsivi sarebbe stato facile e rapido. Purtroppo non è stato così, per problemi soprattutto tecnologici e ingegneristici, ma spesso anche di natura economica. A chi è scettico riguardo alla possibilità di futuri voli interstellari vale però la pena di ricordare che, ancora nell'ottobre 1903, alcuni eminenti scienziati prevedevano che l'unico modo di volare che l’uomo avrebbe mai posseduto sarebbe stato il pallone aerostatico: ebbene, due mesi più tardi, i fratelli Wright effettuavano il loro primo volo su un aeroplano!