Le nostre ambizioni di esplorazione spaziale hanno coraggiosamente portato gli esseri umani sulla Luna, i rover su Marte e le astronavi ai confini più remoti del sistema solare . Ma gli esseri umani o le astronavi potrebbero mai raggiungere Alpha Centauri, il sistema stellare più vicino al nostro pianeta?
Raggiungere Alpha Centauri
Alpha Centauri dista circa 4,4 anni luce (circa 25 trilioni di miglia, o 40 trilioni di chilometri) dalla Terra e ospita tre stelle separate. La stella più vicina, Proxima Centauri, ospita anche un esopianeta che gli scienziati ritengono potrebbe avere le condizioni necessarie per la vita .
Ma raggiungere questo sistema stellare non sarebbe un’impresa da poco. La NASA stima che, utilizzando uno space shuttle come il Discovery della NASA, lungo 122 piedi (38 metri) e ora in pensione , ci vorrebbero circa 150.000 anni per raggiungere Alpha Centauri.
Se gli esseri umani potessero viaggiare alla velocità della luce , potremmo raggiungere Alpha Centauri in quattro anni netti. Tuttavia, le leggi della fisica stabiliscono che solo le particelle di luce prive di massa chiamate fotoni possono raggiungere questo limite di velocità cosmica.
Quindi, mentre gli esseri umani probabilmente non raggiungeranno mai Alpha Centauri, è possibile che un veicolo spaziale progettato per viaggiare a una frazione molto più piccola della velocità della luce possa raggiungere queste stelle nell’arco di una vita umana. Per sperare di portare un veicolo spaziale alla massima velocità, gli scienziati avranno bisogno di qualcosa di molto più piccolo del Discovery.
Marshall Eubanks , CEO della startup Space Initiatives Inc e ricercatore presso la NASA Innovative Advanced Concepts, sta studiando metodi remoti per visitare Proxima Centauri utilizzando sciami di sonde spaziali delle dimensioni di un picometro (un picometro è un trilionesimo di metro)
“Siamo nel mezzo di una vera rivoluzione nei voli spaziali e nell’esplorazione spaziale, con sistemi estremamente piccoli”, ha detto Eubanks a Live Science in un’e-mail. “Mentre un singolo piccolo veicolo spaziale non sarà capace quanto un veicolo spaziale più grande, come i Voyager, i loro tempi di sviluppo sono molto più brevi; sono relativamente poco costosi”.
Inoltre, i veicoli spaziali di piccole dimensioni necessitano di meno potenza per muoversi, il che potrebbe rappresentare un vantaggio fondamentale per aumentarne la velocità.
Eubanks non è l’unico a perseguire questo tipo di ricerca. Breakthrough Initiatives ha avviato il suo progetto Starshot nel 2016 per combinare veicoli spaziali di dimensioni nanometriche con vele fotoelettriche e, nel 2017 , la NASA ha iniziato a finanziare il suo progetto mirato a lanciare una missione su Alpha Centauri entro il 2069 , 100 anni dopo l’Apollo 11.
Sebbene le piccole astronavi siano più facili da accelerare rispetto alle sonde più grandi, le fonti di carburante tradizionali da sole non sono abbastanza potenti o abbondanti da spingere queste astronavi a una velocità prossima a quella della luce. Invece, Philip Lubin , professore di fisica presso l’Università della California, Santa Barbara, le cui idee per i viaggi interstellari hanno ispirato il team di Starshot, ha detto a Live Science che queste astronavi probabilmente faranno affidamento sulla luce.
Per andare veloci nello spazio, è utile essere piccoli e avere una massa ridotta. Uno dei principali vantaggi della propulsione a energia luminosa è che è priva di massa, ha detto Lubin. Il tradizionale carburante per razzi, al contrario, crea propulsione trasformando il carburante pesante in energia bruciandolo. Utilizzando una vela solare, che è spinta dalla luce del sole, o una vela fotonica, che è spinta dalla luce laser, si ottiene tutta la potenza senza alcun peso.
Lubin ha detto che puoi immaginarlo come lanciare una palla su un pezzo di carta. Quando una palla colpisce la carta, applicherà una forza, facendo sì che la carta rincorra o venga spinta via. Allo stesso modo, la quantità di moto trasportata dalla luce viene trasferita alla navicella spaziale, che ne provoca il rinculo e l’accelerazione.
“Il sistema è fondamentalmente una gigantesca torcia elettrica, è un gigantesco array laser [sulla Terra]”, ha detto Lubin. Se le astronavi sono barche a vela, allora la luce laser è il vento nelle loro vele.
La tecnologia per creare e testare questi velivoli, come apparecchiature di comunicazione abbastanza piccole da poterci stare, è ancora in fase di sviluppo. Ma non c’è alcuna ragione fisica per credere che un tale veicolo spaziale non possa condurre una missione di sorvolo di Alpha Centauri, ha detto Lubin.
Questa missione potrebbe comportarsi in modo molto simile alle sonde Voyager 1 e 2 e trasmettere alla Terra immagini ad alta risoluzione del sistema stellare, alcune delle quali potrebbero contenere la nostra prima occhiata al pianeta potenzialmente abitabile di Proxima Centauri.
Mentre Lubin ha sottolineato che un viaggio verso Alpha Centauri sarebbe un’impresa a lungo termine, Eubanks ha affermato di essere fiducioso che grandi progressi potrebbero verificarsi nel corso di questo secolo.
“Penso che raggiungeremo il sistema Alpha Centauri, con piccole sonde lanciate nel decennio del 2040, e quindi in arrivo nel 2060”, ha detto Eubanks. “Sonde significativamente più grandi dovrebbero essere possibili entro la fine del secolo, ma senza inaspettate innovazioni nella fisica della propulsione, penso che le missioni con equipaggio saranno un compito per il prossimo secolo”.
5 curiosità su Alpha Centauri
Gli abitanti della Terra potrebbero aver lasciato impronte di stivali sulla Luna, ma anche le stelle vicine, come il luminoso sistema di Alpha Centauri, sono da tempo irraggiungibili.
Il famoso fisico teorico Stephen Hawking , l’investitore miliardario Yuri Milner e un gruppo di scienziati hanno annunciato oggi (12 aprile) che hanno in programma di inviare centinaia, se non migliaia, di piccole astronavi nello spazio, verso Alpha Centauri.
Il viaggio verso la stella vicina, situata a più di 4,3 anni luce di distanza, dovrebbe durare solo 20 anni, hanno detto i relatori. Queste piccole astronavi sarebbero delle dimensioni di un wafer e avrebbero delle vele leggere che i laser sulla Terra spingerebbero in avanti, ha detto Milner ai giornalisti oggi.
Potrebbe volerci una generazione prima che il progetto, denominato Breakthrough Starshot , decolli, ma nel frattempo ecco cinque strani fatti su Alpha Centauri.
- Alpha Centauri non è una stella
Secondo la NASA, Alpha Centauri non è una stella, ma un sistema stellare. Il sistema ha tre stelle. Proxima Centauri è la stella più debole e la più vicina alla Terra. Alpha Centauri A e B, le altre due stelle, sono più luminose e formano un sistema binario. Ma non sono esattamente vicine tra loro.
La Terra dista circa 93 milioni di miglia (150 milioni di chilometri) dal sole. Alpha Centauri A e B distano circa 23 volte quella distanza l’una dall’altra, ha affermato la NASA . È un po’ più della distanza tra il sole e Urano.
- È lontano
Proxima Centauri è a circa 24.800.000.000.000 miglia (39.900.000.000.000 km) di distanza dalla Terra. Ciò equivale a circa 4,22 anni luce , il che significa che ci vorrebbero 4,22 anni per raggiungerla se potessimo in qualche modo viaggiare alla velocità della luce.
Alpha Centauri A e B sono leggermente più lontane dalla Terra: circa 4,35 anni luce.
Gli scienziati di Breakthrough Starshot stanno proponendo una navicella spaziale che viaggerebbe al 20 percento della velocità della luce. A quel ritmo, le piccole astronavi impiegherebbero circa 20 anni, o una generazione, per raggiungere Alpha Centauri.
- Alpha Centauri ha un pianeta
Nel 2012, i ricercatori hanno annunciato che Alpha Centauri ha un pianeta delle dimensioni della Terra in orbita attorno ad Alpha Centauri B.
Il pianeta sembra essere bruciato e roccioso, ma ha circa la stessa massa della Terra. Gira attorno ad Alpha Centauri B da una distanza di circa 3,6 milioni di miglia (6 milioni di km), il che suggerisce che abbia una superficie ricoperta di lava fusa, come riportato in precedenza da Live Science .
Il pianeta, denominato Alpha Centauri Bb, potrebbe essere la prova che nel sistema stellare potrebbe nascondersi un altro pianeta, forse uno più lontano dalle stelle e che potrebbe ospitare acqua liquida sulla sua superficie, ha riportato Live Science.
- È luminoso e vecchio
Alpha Centauri A è la quarta stella più luminosa nel cielo notturno, ha riportato Space.com . È anche una stella gialla come il sole, anche se è circa il 25 percento più grande.
Alpha Centauri B è una stella arancione un po’ più piccola del sole. Nel frattempo, Proxima Centauri è una nana rossa circa sette volte più piccola del sole.
Con un’età di 4,85 miliardi di anni, le tre stelle sono leggermente più vecchie del sole, che ha circa 4,6 miliardi di anni.
- L’emisfero australe offre una vista migliore
Alpha Centauri non è visibile dalla maggior parte dell’emisfero settentrionale. In realtà, secondo Space.com, non è visibile a chi si trova al di sopra dei 29 gradi di latitudine nord, che è più o meno la stessa latitudine delle città di Houston e Orlando, in Florida.
Gli osservatori nell’emisfero australe possono individuare facilmente Alpha Centauri cercando la costellazione della Croce del Sud e poi seguendo la parte orizzontale della croce verso sinistra, finché non vedono la stella luminosa.
