Strano modo di comunicazione

-Hai visto qui?

-Sì… molto curioso…

-Certo che non si finisce mai di trovarne di stranezze, fra le stelle!

-1.42 GHz… questo non è così strano, potrebbe avere un senso. Se non sbaglio, è la frequenza dell’idrogeno…

-…Ed essendo l’idrogeno l’elemento più diffuso nell’universo… Ok, questa gliela passo.

-Vediamo un po’ cosa contiene? Uhmm, non si capisce granché, ma sembra esserci una certa logica.

-Però, che pena mi fanno!

-Hai ragione! Con tutti i metodi di comunicazione che esistono, proprio questo hanno utilizzato per cercare di contattare forme di vita extraterrestri! Onde elettromagnetiche.

-Duecentotrentasette civiltà in questa galassia; ognuna ha seguito diligentemente il suo sviluppo tecnologico, evitando di rimanere invischiata nella melassa elettromagnetica. E poi arrivano questi, che sperano di contattare qualcuno utilizzando tali stravaganze! Da queste letture, poi, sembra che se ne servano ampiamente per comunicare tra loro, anche se oramai l’etere è saturo e il livello di radiazione comincia a danneggiare i loro corpi.

-Notificalo nel registro NCDN[1], e dì a Jikf di preparare qualcosa per mandar loro un contentino, uhm, diciamo… di 20TeraWatt. Dovrebbero udire forte e chiaro. Ma solo numeri primi e pigreco, non voglio che si montino la testa.

-Sono d’accordo. Quando avranno imparato ad utilizzare le onde gravitazionali, se ne riparlerà.

---

[1] Nuove Curiosità Della Natura

Questo raccontino del 2004, che mostra il punto di vista di ipotetici alieni nel momento della scoperta della nostra civiltà, aveva lo scopo di rimarcare quanto noi diamo per scontato l’uso delle onde elettromagnetiche per le comunicazioni. Oggi non siamo del tutto certi degli effetti di livelli seppur minimi di onde elettromagnetiche sul funzionamento delle cellule: forse ai livelli attuali non potranno causare un danneggiamento diretto, ma non è da escludere che possano modularne in maniera inaspettata i meccanismi interni. Provate a pensare che in questo momento, in qualunque parte civilizzata del globo vi troviate, il vostro corpo viene continuamente attraversato da milioni di onde elettromagnetiche provenienti da ripetitori per cellulari, emittenti radio-televisive, radar...

E seppur ora il livello di radiazione elettromagnetica non sembra così elevato da danneggiare il tessuto vivente, provate ad immaginare cosa succederebbe nei prossimi cento anni se la rete di telecomunicazioni continuasse a crescere al ritmo vorticoso di oggi. Forse si potrà davvero parlare di “melassa elettromagnetica”. Sarà quindi meglio cominciare a cercare altri metodi di comunicazione...

Mondi Remoti

«Visto da questa altura, il crepuscolo sulla città è splendido. I veicoli scorrono silenziosi nelle piste, lasciando dietro di sé una scia effimera. Gli edifici e le piazze risplendono dei colori artificiali delle tenui lampade di illuminazione pubblica. La foschia si leva leggera, tingendo di porpora l’orizzonte confuso. La cordigliera si staglia sullo sfondo, maestosa e rassicurante, come ad abbracciare la periferia desolata. L’unico rumore è quello della brezza indecisa, che si fonde con gli arbusti e con le rocce dell’altopiano. Il profumo del nestro e dello streglio si mischiano in un odore esotico, regalando sensazioni olfattive corroboranti e distensive. Il padre si avvicina prudentemente al bordo, tenendo per mano il figlioletto: “Vedi laggiù in quel punto, vicino all’incrocio B12? Là è la nostra casa.” Dopo un attimo di contemplazione, volge lo sguardo al firmamento, indicandone flemmaticamente un punto: “Stasera Galassia dà spettacolo! Chissà se tra quel mare di innumerevoli stelle c’è qualcuno come noi, eh? Chissà se anche loro hanno vite come le nostre, città come questa, pensieri come i nostri… Cosa ne dici tu?”, con mano veloce il padre scompiglia i capelli del piccolo, che nel frattempo aveva assunto un’espressione interrogativa. “Kikor sta sorgendo, è ora di andare a nanna!” »

(Nembo Buldrini, 1998)

Una Terra senza oceani

Come apparirebbe la Terra se venissero prosciugati gli oceani? E' l'idea che è balzata alla mente ad un artista grafico, che ha creato una simulazione animata del processo di "drenaggio" degli oceani. Quel che ne è venuto fuori è un filmato pieno di grandeur e di paesaggi straordinari, paesaggi sottomarini che mai vedremo esposti alla luce del sole così come ci vengono mostrati in questo cortometraggio.

Quella che appare alla fine è una Terra "disidratata" che un po' ricorda l'aspetto attuale del pianeta Marte (con tutta probabilità anch'esso una volta coperto da vaste distese d'acqua liquida).

Il software utilizzato per la renderizzazione del pianeta è Terragen, uno dei più avanzati software dedicati alla creazione di paesaggi e viste planetarie ultrarealistiche. Terragen è stato anche utilizzato per alcuni rendering nel film "Star Trek: Nemesis".

Novità nel campo della propulsione spaziale: la vela elettrica (parte 2)

La vela solare elettrica è stata inventata nel 2006 da Pekka Janhunen del Finnish Meteorological Institute. A differenza di quella magnetica, essa utilizza un campo elettrico per respingere e deviare il flusso di particelle cariche che costituiscono il vento solare. Dal punto di vista della complessità costruttiva, può piazzarsi a metà strada tra la vela solare classica e la vela magnetica M2P2. Come la vela solare classica, necessita lo spiegamento di una struttura meccanica piuttosto vasta, ma mentre nella vela solare classica la struttura è costituita da una pellicola riflettente di superficie ragguardevole, nel caso della vela elettrica essa è costituita da sottili fili conduttivi. Ciò che invece la accomuna con la vela magnetica M2P2 è il fatto che questi fili creano un campo che agisce su una superficie molto più vasta di quella costituita dai fili stessi. Per questa ragione, bastano una serie di fili disposti a raggiera (come nella figura) per creare un campo simile ad un ombrello aperto. I fili vengono caricati ad alto voltaggio con un metodo ingegnoso: un cannone elettronico posto nel corpo centrale del satellite spara un fascio di elettroni in direzione assiale (il fascio blu diretto verso sinistra che si vede spuntare dal centro del satellite in figura). Perdendo elettroni, il velivolo spaziale si carica posivamente, carica che viene trasmessa per contatto ai fili costituenti la raggiera. Dal momento che il vento solare è costituito principalmente da protoni (particelle cariche positivamente), questi, avvicinandosi ai fili carichi positivamente ne vengono respinti e/o deflessi, trasmettendo parte della loro energia cinetica ai fili stessi che, essendo collegati meccanicamente al satellite, impartiscono ad esso una spinta. Spinta che sarà proporzionale all'intensità del campo elettrico ed all'inclinazione del piano formato dalla raggiera rispetto alla direzione di provenienza del vento solare: in altre parole, la spinta può essere variata a piacimento giocando su fattori elettrici e geometrici.
E' necessario ricordare che, diminuendo la densità del vento solare con l'aumentare della distanza dal Sole,  questo metodo di propulsione diventa poco vantaggioso per l'esplorazione del sistema solare esterno.
(Questo limite sembra non applicarsi all'M2P2, nel quale la superficie della bolla magnetica si espande dinamicamente con l'aumentare della distanza dal Sole, garantendo una spinta pressoché costante fino ai limiti della eliosfera)
Contrariamente a quanto detto sulla M2P2, d'altra parte, sembra che la sperimentazione sulla vela elettrica sia viva e vegeta, tanto che il lancio di un satellite di prova è previsto per l'anno 2012.

Novità nel campo della propulsione spaziale: la vela elettrica (parte 1)

In diversi articoli (alcuni dei quali pubblicherò in futuro su questo blog) e conferenze, ho ribadito spesso che uno dei problemi principali che rallenta o pone dei limiti all'esplorazione dello spazio, è quello del propellente.
Il movimento, in natura, si ottiene grazie al principio di azione-reazione (terza legge di Newton) secondo il quale devo spingere su qualcosa per ricevere una forza che, a sua volta, causa il movimento.

Sulla Terra è facile muoversi, perché di massa su cui spingere (o a cui aggrapparsi) per ricevere spinta ce n'è dappertutto: le automobili spingono sulla strada, gli aerei sfruttano l'aria e le navi l'acqua (o l'aria).

Nello spazio, invece, la situazione è diversa. Per muoversi nello spazio, dove non c'è materia (ma vedremo tra poco che non è proprio vero), occorre portarsi dietro la massa sulla quale spingere (massa di reazione o propellente). Questo ha due svantaggi: uno, la massa di reazione aumenta il peso del veicolo spaziale; due, per ottenere la spinta il propellente deve essere espulso e non è recuperabile.
(Per chi ha una certa educazione in fisica, questi sono concetti banali e incontestabili.  Ma in realtà, se ci sarà modo di approfondire la questione nei prossimi post, si vedrà che queste cose che generalmente si considerano banali, si basano su concetti fisici piuttosto complessi, che possono dare adito a delle congetture molto interessanti...).

Questi svantaggi rappresentano il motivo per cui occorre così tanto tempo per l'esplorazione del sistema solare ed anche il motivo per cui un viaggio di esplorazione interstellare è impossibile nell'arco di una vita umana.

Un modo per aggirare il problema è quello di cercare una massa di reazione nello spazio. Rimanendo  nell'ambito del sistema solare, l'approccio attualmente più sensato e fattibile è quello di sfruttare come propellente il mezzo interplanetario e cioè la sostanza e l'energia di cui è composto lo spazio all'interno del sistema solare. Questa massa ed energia sono fornite dal sole, che inonda il sistema solare con la sua luce e con quello che viene chiamato "vento solare", un flusso costituito da particelle cariche ad alta energia. Gli approcci finora proposti per sfruttare queste risorse come propellente sono la vela solare classica (che sfrutta la pressione di radiazione data dalla luce solare) e la vela solare magnetica (che sfrutta invece il vento solare).
Gli svantaggi di questi approcci sono principalmente da ricercare nella complessità, nell'estensione e nella difficoltà di dispiegamento delle strutture che costituiscono la vela. Per quanto riguarda la vela solare, occorre un foglio sottilissimo di materiale argentato che, riflettendo la luce solare, genera la spinta. Siccome la pressione della radiazione solare è estremamente debole, occorre una superficie molto estesa per generare una spinta apprezzabile. Nel caso della vela magnetica, si ha il vantaggio che la "superficie" della vela è costituita da un campo magnetico, che può essere molto più grande delle strutture che lo generano: il caso più estremo è rappresentato dal progetto M2P2 (Mini-Magnetospheric Plasma Propulsion), dove il campo magnetico è generato da una bobina di dimensioni relativamente modeste e viene "gonfiato" da gas ionizzato iniettato all'interno del campo stesso. Purtroppo sembra che non ci siano notizie recenti riguardo lo sviluppo di questo tipo di vela magnetica, a discapito del fatto che sembra essere un progetto molto promettente.
Negli ultimi anni è stato inventato un nuovo tipo di vela spaziale: la vela solare elettrica... (continua)