Proxima Centauri, la stella più vicina al nostro sistema solare, dista dalla Terra oltre 4,2 anni luce. Una distanza enorme, che il più veloce velivolo spaziale oggi tecnicamente immaginabile potrebbe coprire in due o tre secoli di viaggio.
Nessun equipaggio sarebbe in grado di sopravvivere a una traversata cosmica di questa durata: ecco perché diversi scienziati, in parte ispirati dai film di fantascienza, stanno lavorando a futuribili progetti di navi spaziali generazionali: velivoli in grado di viaggiare nel cosmo per centinaia di anni, trasportando i passeggeri partiti dalla Terra e poi i loro figli, e i figli dei loro figli, e i figli dei figli dei loro figli che finalmente, colonizzeranno il pianeta di destinazione.
Ma che caratteristiche dovrebbe avere un vascello spaziale del genere? Sarebbe davvero realizzabile? A cercare le risposte ha provato Angelo Vermeulen (ricercatore in sistemi spaziali, biologo e artista) con un team di ricercatori dell'Università olandese di Delft.
Arti e mestieri. Il primo punto da considerare con attenzione sarebbe la composizione dell’equipaggio: sia quello in partenza sia i successivi dovrebbero essere formati da decine di figure professionali diverse.
Dagli astronauti ai meccanici, dai medici ai programmatori, dagli scienziati agli ingegneri. Ma questo significherebbe avere a bordo anche insegnanti di ogni livello: dai maestri elementari ai professori universitari. E poi ogni nuovo nato dovrebbe essere indirizzato verso una ben definita carriera in base alle necessità del popolo in migrazione.
Nomadismo cosmico. Secondo i ricercatori l’equipaggio di questa arca del futuro dovrebbe essere composto da almeno 160 persone: al di sotto di questa soglia non sarebbe infatti possibile garantire la varietà genetica necessaria al mantenimento di una popolazione sana.
E anche così sarebbe comunque necessario controllare le unioni tra gli esploratori onde evitare accoppiamenti tra consanguinei. Una delle ipotesi potrebbe essere la netta separazione tra vita affettiva e funzioni riproduttive, che verrebbero confinate ai laboratori genetici di bordo.
Cosa beviamo? Uno dei principali problemi pratici che la nave generazionale si troverebbe a dover affrontare è quello dell’acqua: secondo l’OMS per soddisfare i bisogni vitali di un essere umano ne servono almeno 40 litri al giorno a testa, quasi 15.000 all’anno. Da dove potrebbe essere ricavata?
A oggi l’unica via sembra quella del riciclo continuo: sulla ISS ci sono già oggi speciali dispositivi che consentono di recuperare l’acqua contenuta nell’urina degli astronauti. Un’idea potrebbe essere quella di realizzare impianti di questo tipo ma molto più grandi e potenti.
Troppo pulito. Altro problema non trascurabile potrebbe essere quello dell’eccessiva sterilità degli ambienti: le navi spaziali sono prive di batteri e vivere in ambienti completamente asettici per anni o secoli potrebbe compromettere il sistema immunitario della popolazione migrante con gravi rischi per la loro salute e per quella dei discendenti.
Vedi: la prima foto di un buco nero: un approfondimento di Andrea Parlangeli, giornalista di Focus.
Il lavoro dell'EHT è una "lezione di umiltà", afferma Maria Popova (@brainpicker) su Twitter: quattro secoli fa, quando puntammo i primi telescopi verso il cielo, c'era chi pensava che la Terra fosse al centro dell'Universo. Fino a un secolo fa non si spingeva lo sguardo oltre la Via Lattea e solo nel 1851 John Adams Whipple catturò la prima foto di una stella (Vega, a 25 anni luce di distanza). Oggi, un concetto che persino Einstein concepiva solo come una possibilità teorica diventa reale quanto la gravità: così abbiamo la prima foto di un buco nero - M87, a 55 milioni di anni luce da noi.
Foto: © EHT Event Horizon Telescope
Verso Plutone e ritorno. Se si potessero dipanare e poi unire tutte le doppie eliche di DNA contenute nelle cellule del corpo umano, si formerebbe un filamento lungo 16 miliardi di km: abbastanza per portarci fino a Plutone, e poi tornare indietro.
Foto: © Chris Beckett, Flickr
L'umanità in una zolletta di zucchero. Il 99,9999999% degli atomi della materia ordinaria è costituito da spazio vuoto. La struttura dell'atomo ricorda un Sistema Solare in miniatura, con il nucleo che occupa pochissimo spazio, rispetto agli elettroni che vi orbitano attorno. Se potessimo escludere tutto questo spazio vuoto e comprimere ciò che rimane, i 7 miliardi di abitanti della Terra starebbero comodamente condensati in un cubo delle dimensioni di una zolletta di zucchero.
Foto: © Eke Miedaner, Flickr
Siamo davvero "polvere di stelle". Le esplosioni stellari lasciano dietro di sé gli elementi costitutivi dei futuri sistemi planetari. Quindi gli atomi di cui siamo composti, da quelli di calcio nelle ossa al ferro del nostro sangue, ma anche ossigeno e carbonio, sono stati sintetizzati in stelle miliardi di anni fa, e poi diffusi in antichissime supernovae.
Foto: © NASA/CXC/SAO
Antichi quanto l'Universo. L'idrogeno insito in ogni molecola d'acqua del nostro corpo ha invece una provenienza ancora più antica: viene direttamente dal Big Bang. Il 50-75% del nostro corpo proviene quindi dal sussulto originario dell'Universo.
Foto: © SPL/Contrasto
C'è il Big Bang in TV. Restando in tema di Universo primordiale, prima dell'avvento delle moderne TV, per averne un assaggio bastava osservare le interferenze di sintonizzazione tra una frequenza e l'altra. In esse, secondo la Nasa, è rintracciabile ancora una buona percentuale della radiazione cosmica di fondo a microonde, un'"impronta" della luce primordiale dell'Universo.
Foto: © SPL/Contrasto
Guardare le stelle è come fare un viaggio nel tempo. Non è una novità, ma non smette di meravigliarci: la luce di alcune stelle impiega così tanto tempo a raggiungere il nostro sguardo, che osservare una stellata notturna equivale a fare un tuffo nel passato. Hubble riesce a "guardare" indietro nel tempo fino a 13 miliardi di anni fa.
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Foto: © Kartik Ramanathan, Flickr
Sulla Luna abbiamo lasciato impronte indelebili (o quasi). Le orme del «grande balzo per l'umanità» di Neil Armstrong e Buzz Aldrin rimarranno visibili nel suolo lunare molto a lungo, forse fino a quando esisterà la Luna. Questo perché sul nostro satellite non ci sono venti, piogge o altri fenomeni atmosferici che possano cancellare le impronte degli astronauti.
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Foto: © Nasa
Lo Spazio profondo è incredibilmente silenzioso. Di un silenzio che non riusciamo neppure a immaginare: le onde sonore hanno bisogno di un mezzo per propagarsi, e nello spazio interstellare che separa stelle, pianeti, lune e comete, c'è effettivamente il vuoto: al suono manca un mezzo in cui propagarsi.
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Foto: © ESA
Se un'astronave viaggiasse alla velocità della luce, i fari farebbero il loro dovere? Certo: come dimostrato dalla teoria della Relatività ristretta di Albert Einstein, la velocità della luce appare la stessa per ogni
osservatore inerziale, il cui moto cioè non sia accelerato. Ciò significa che viaggiando a una qualunque velocità costante, per quanto prossima a quella della luce, vedremmo i fasci dei fari allontanarsi dalla nostra astronave alla loro normale e consueta velocità.
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Nello Spazio saremmo saldatori provetti. Due pezzi dello stesso metallo che si tocchino nel vuoto dello Spazio, si fonderanno in modo perenne, perché gli elettroni percepiranno un'unica sequenza di atomi tra i quali "zigzagare". Lo stesso procedimento si può replicare anche sulla Terra, in condizioni di laboratorio.
Foto: © Thomson Reuters
Su Venere un anno dura meno di un giorno. Su Venere la rotazione sull'asse (oltretutto, retrograda) dura 243 giorni terrestri. La rivoluzione intorno al Sole, invece, dura 225 giorni terrestri. Pertanto su questo pianeta, un giorno dura più di un anno.
Foto: © NASA Goddard Spaceflight Center
Il gigante e la biglia. Il Sole costituisce da solo il 99% di tutta la massa del Sistema Solare: la sua massa è pari a 333 mila volte quella terrestre. Ci vorrebbero invece 1,3 milioni di pianeti come il nostro per riempire il volume della nostra stella.
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Foto: © ESA
Ci sono più stelle in cielo che granelli di sabbia sulla Terra, e non è un modo di dire. Secondo una stima dei ricercatori dell'Università delle Hawaii, ci sarebbero 7,5 miliardi di miliardi (cioè 10 alla diciottesima potenza) di granelli di sabbia sul nostro pianeta. Nell'Universo potrebbero esserci invece 300 sestilioni di stelle (ossia 300.000.000.000.000.000.000.000 di stelle, o 3 seguito da 23 zeri), una cifra che fa impallidire i granelli di sabbia.
Foto: © Flickr / Capture Queen
L'Everest e le stelle di neutroni. Le stelle di neutroni, cioè il risultato dell'evoluzione di stelle di massa pari a qualche volta quella del Sole, sono così dense che una tazzina di esse peserebbe più di un miliardo di tonnellate, quanto l'Everest!. L'esplosione che porta il nucleo di ferro di questi residui stellari a collassare su se stesso in modo estremamente violento, spinge poi questi oggetti a ruotare intorno al proprio asse compiendo centinaia o anche migliaia di giri al secondo.
Non conosciamo che un ventesimo dell'Universo. La materia ordinaria e osservabile costituisce appena il 5% dell'Universo. Il rimanente 95% è composto da energia oscura (68%) e materia oscura (27%), sulle quali sappiamo ancora molto poco.
Foto: © Nasa
E poi ci sono le radiazioni cosmiche: l’arca dovrà proteggere gli occupanti dalla radioattività dello spazio profondo, molto più elevata rispetto a quella che investe la ISS o altri veicoli spaziali che operano non troppo lontano dalla Terra.
Vivere in un asteroide. Il team, composto da universitari specializzati in diverse discipline scientifiche, ha ipotizzato una soluzione con le risposte a tutte queste esigenze: un curioso progetto di nave generazionale, un vascello di grandi dimensioni in parte scavato all’interno di un asteroide e in parte stampato in 3D.
L’idea è quella di realizzare un vero e proprio ecosistema in grado di convertire i rifiuti organici e la CO2 in ossigeno, acqua e cibo, mentre la struttura di roccia garantirebbe all’equipaggio una protezione ottimale dalla radioattività
Una versione in scala di questo bioreattore è stata inviata lo scorso dicembre sulla ISS per permettere agli scienziati di studiare la fotosintesi, e quindi la produzione di ossigeno nello spazio.
