Le sonde che oggi viaggiano nel Sistema Solare usano propulsori chimici oppure ionici: i primi sono motori a combustione interna alimentati da speciali miscele solide o liquide, i secondi creano la spinta a partire dall'accelerazione di ioni (ossia atomi senza uno o più elettroni). L'autonomia dei primi è limitata dalla capacità dei serbatoi, mentre per i secondi la spinta è molto bassa...
È possibile far viaggiare nello spazio un veicolo senza carburante? Si stanno sperimentando le vele solari, o vele fotoniche, vere e proprie vele che sfruttano la forza dei fotoni (ossia l'energia) che arriva dal Sole. Alcune soluzioni di questo tipo sono già state provate, soprattutto in combinazione con altri sistemi di propulsione, e promettono bene, ma nessuno ha mai investito nello sviluppo di tecnologie per la gestione di vele solari di grandi dimensioni: l'uso sembra dunque limitato (vedi anche: LightSail, la prima vela solare privata).
E-Sail: il motore a repulsione. La Nasa, però, sta sperimentando un nuovo metodo per sfruttare il vento solare, ossia il flusso ininterrotto di particelle cariche (soprattutto protoni) emesso dal Sole a 450-700 chilometri al secondo, e persino 1.000 km/sec quando ci sono tempeste solari: «Intendiamo sfruttare i protoni per spingere una sonda fino ai confini del Sistema Solare, cioè fin dove il Sole esercita la sua influenza, zona oltre la quale la spinta viene a mancare», spiega Bruce Wiegmann, del Marshall's Advanced Concepts Office, responsabile del programma Heliopause Electrostatic Rapid Transit System (HERTS).
ExoMars. Andrà a caccia di tracce di vita passata su Marte ExoMars, una missione di ESA e Roscosmos articolata in più tappe. Nel 2016 un orbiter inizierà ad "annusare" l'atmosfera marziana con quattro strumenti scientifici, e testerà un modulo di discesa che prepari la strada al rover vero e proprio. Quest'ultimo, un successore a sei ruote di Curiosity, raggiungerà il Pianeta Rosso nel 2018: percorrendo le orme del rover della Nasa, cercherà eventuali segni di vita marziana nel sottosuolo, scavando fino a 2 metri in profondità (e non pochi cm, come Curiosity) per raggiungere aree del sottosuolo non intaccate dalle radiazioni superficiali. All'ESA si sta studiando il sito ideale per queste perforazioni: forse, il letto di un antico fiume, che in passato potrebbe aver ospitato la vita.
Foto: © ESA
Asteroid Redirect Mission (ARM). Intrappolare un asteroide e trainarlo fino all'orbita lunare: sembra la trama di un film di fantascienza ma è il piano di una delle prossime e più attese missioni della Nasa. Se finanziata, dovrebbe partire a fine 2020: una sonda spaziale dovrebbe - con l'ausilio di bracci robotici uncinati - catturare un pezzo di asteroide di 4 metri di diametro e trascinarlo fino a un'orbita lunare stabile, dove sarebbe analizzato da altre sonde e anche da una missione con equipaggio (Luca Parmitano si sta già allenando). Prima però occorreranno un paio d'anni per identificare il masso "ideale". La missione servirà a testare tecniche di difesa della Terra da eventuali, pericolose mine vaganti in rotta di collisione col pianeta.
Foto: © NASA
Orion. Dell'erede delle navicelle Apollo che un giorno ci porterà - speriamo! - fino a Marte abbiamo già parlato. Il primo volo di prova con rientro in atmosfera della navicella ancora senza equipaggio, avvenuto a dicembre, è stato un successo. Resta da capire quali saranno le prossime tappe del suo utilizzo, prima di una missione marziana nel 2030. Una possibilità è che un equipaggio umano a bordo della capsula possa esplorare l'asteroide catturato da ARM (vedi foto precedente). Ma la vera incognita è quale sia la resistenza del corpo umano ai lunghi viaggi spaziali (considerati anche gli effetti dei raggi cosmici sul cervello).
Foto: © NASA
Juice. Se c'è vita nel Sistema Solare, i luoghi migliori dove cercarla sono le lune di Giove: Europa e Ganimede, in particolare, che saranno, insieme a Callisto, tra i target della missione JUICE (JUpiter ICy moons Explorer), programmata per il 2022. Dopo un viaggio di quasi 8 anni, la sonda effettuerà una serie di flyby di Callisto ed Europa prima di entrare in orbita intorno a Ganimede. Si pensa che tutte e tre le lune abbiano oceani di acqua sotto alla superficie ghiacciata. Le condizioni subsuperficiali di Europa sono state paragonate a quelle dei laghi subglaciali artici. Guarda anche l'anguilla della Nasa che esplorerà gli oceani di Europa
Foto: © ESA
Solar Orbiter. Il satellite della Nasa per l'esplorazione solare è pronto a partire alla volta della nostra stella nel 2018. Si spingerà fino a 0,21 unità astronomiche dalla sua superficie (ossia a un quinto della distanza Terra-Sole), più in là di quanto qualunque satellite abbia fatto finora. La parte esposta al Sole del satellite raggiungerà i 600 °C di temperatura: un "disagio" che non impedirà all'orbiter di fotografare le regioni polari del Sole, non osservabili da Terra, con un dettaglio dieci volte maggiore rispetto alle immagini oggi disponibili. Un'occasione per studiare più da vicino fenomeni come protuberanze e brillamenti solari, e il motore del campo magnetico del Sole.
Foto: © ESA
James Webb Telescope. L'erede di Hubble e di Kepler, che sarà lanciato nel 2018, promette scoperte e osservazioni a dir poco entusiasmanti. Con il suo sguardo agli infrarossi e il suo specchio di 6,5 m, progettato per funzionare al primo colpo (non è prevista manutenzione nello spazio, al contrario di quanto avvenne con Hubble) il telescopio esplorerà stelle e galassie formatesi poco dopo il Big Bang, e sarà in grado di osservare direttamente atmosfera e condizioni meteo di esopianeti di cui oggi riusciamo a carpire soltanto informazioni indirette.
Foto: © NASA
La tecnologia è complessa, ma il concetto è di per sé semplice. Immaginatevi una sonda, del tipo di quelle che già mandiamo su Marte, Saturno e via dicendo, da cui si dipartono una ventina di speciali cavi sottili quanto un capello e lunghi una ventina di chilometri, tutti con carica elettrica positiva. Nello spazio, aperto il ventaglio, l'enorme "stella di filamenti" verrebbe respinta dai protoni provenienti dal Sole (che hanno carica positiva). Sarebbe dunque la repulsione delle cariche (positivo su positivo) a fare avanzare il veicolo. Qui sotto, il video (in inglese) della Nasa che illustra i punti chiave del progetto.
La teoria, abbiamo visto, è semplice, la tecnologia un po' meno: i test in corso riguardano infatti i sistemi che possono mantenere la carica positiva lungo i cavi della sottile ragnatela, per non fare mancare la spinta repulsiva.
Sembra però tutto o quasi alla portata delle nostre attuali tecnologie, e le promesse del motore a repulsione sono più che interessanti.
Secondo la Nasa, una navicella spinta in questo modo potrebbe arrivare al confine del Sistema Solare (l'eliopausa, dove il vento solare è fermato dal mezzo interstellare) in 10 anni: la Voyager 1, prima sonda ad aver raggiunto la frontiera, ha impiegato 35 anni.
Immaginate per un attimo che il nostro fedele satellite naturale sparisca dai cieli notturni. E che al suo posto compaiano, a turno, i vari pianeti del Sistema Solare.
Ad aiutarci in questo gioco di fantasia ci pensa Ron Miller, scrittore, artista e astrofilo americano che si è divertito a rimpiazzare la Luna ponendo Saturno, Venere, Marte, gli altri corpi celesti a noi ben noti alla stessa distanza che c'è tra la Terra e la Luna (in media 384.403 km).
Nelle prossime immagini li vedrete sfilare tutti, a partire da questa veduta "normale" del nostro amato satellite. Miller ha scelto di mantenere prospettive, colori e caratteristiche atmosferiche intatte per ogni pianeta: Venere, quindi, apparirebbe con la sua tipica, densa atmosfera anche se probabilmente ne avrebbe una diversa, se avesse un'orbita simile a quella della Terra. Giove invece, 40 volte più grande della Luna, occuperebbe quasi tutta la porzione di cielo visibile.
Guarda anche le migliori illusioni ottiche con la Luna
E le foto della super Luna del 2012
Foto: © Ron Miller
Mercurio
Foto: © Ron Miller
Venere
Foto: © Ron Miller
Marte
Foto: © Ron Miller
Giove
Foto: © Ron Miller
Saturno
Foto: © Ron Miller
Urano
Foto: © Ron Miller
