Gli ascensori spaziali prenderanno il posto dei razzi una volta per tutte

In un futuro non troppo lontano, andremo nello spazio a bordo di ascensori robotici. Trovatevi qualcosa da fare perché il viaggio è lungo 100.000 chilometri.

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feb 27 2014, 8:45am
Immagine: IAA

Da anni è la piaga dei futurologi di tutto il mondo: gli ascensori spaziali non riescono proprio a scrollarsi di dosso l'immagine di qualcosa di assurdo, bollati come roba da romanzi di fantascienza o frutto di immaginazioni troppo fervide. Ma esistono molti scienziati che prendono l'idea sul serio, e si oppongono a questa visione delle cose.

A questo proposito, un gruppo di esperti, sotto il patrocinio della International Academy of Astronautics, ha effettuato una meticolosa analisi sulla fattibilità degli ascensori spaziali. Lo studio che ne è scaturito, intitolato "Space Elevators: An Assessment of the Technological Feasibility and the Way Forward," sostiene che un simile marchingegno sarebbe non solo possibile ma anche una buona idea. Gli autori hanno delineato in 300 pagine un preciso piano d'azione, nel quale spiegano nel dettaglio come si potrebbe procedere.

La risposta alla sezione “perché costruire un ascensore spaziale?” è semplice. Primo, perché l'uso dei razzi comporta non pochi problemi. Nella tecnologia missilistica odierna il carburante rappresenta l'80 percento della massa del vettore, il 14 percento è la sua struttura, e solo il 6 percento può essere destinato al carico da trasportare. Poi bisogna considerare che il razzo decolla, spara fuori un po' di sostanze chimiche nell'atmosfera, e non torna più indietro. Un sistema di trasporto basato sui cavi, invece, non avrebbe restrizioni rispetto alla dimensione o alla forma del carico, e richiederebbe molta meno energia e meno costi, spiega lo studio.

Immagine: IAA

Inoltre, una volta che questi ascensori saranno in grado di trasportare in orbita sia grossi carichi che persone in carne e ossa, entreremo in una nuova era dell'esplorazione spaziale, una sorta di “rinascimento” che trasformerebbe la Terra. Scrivono i ricercatori:

La possibilità di fornire energia con facilità a ogni luogo della superficie [grazie ai satelliti a energia solare] permetterebbe un grande sviluppo mondiale. Si possono fare molti esempi concreti: l'Africa salterebbe il ventesimo secolo dei cavi, paesi come India o Cina non dovrebbero più bruciare il carbone, e l'Amazzonia potrebbe conservare la sua foresta pluviale. Inoltre, l'incremento dei trasporti verso le strutture orbitanti cambierebbe il sistema di gestione delle emergenze dell'intero pianeta. Alcuni problemi insormontabili sulla Terra troverebbero delle soluzioni, come ad esempio lo smaltimento in sicurezza delle scorie nucleari nell'orbita solare.

Rimane il fatto che costruire un ascensore spaziale non è una cosa facile. In sostanza l'idea è questa: un cavo lungo e resistente viene ancorato all'equatore e dispiegato per quasi 100.000 chilometri, fino a raggiungere l'orbita geostazionaria sopra la terra. All'altro capo della fune c'è un contrappeso, abbastanza lontano da mantenere il centro della massa nell'orbita terrestre, così che il cavo rimanga in linea con il punto di ancoraggio all'equatore mentre il pianeta si muove. La rotazione terrestre si oppone alla forza di gravità mantenendo teso il cavo, mentre degli ascensori elettrici robotizzati fanno su è giù dallo spazio trasportando il loro carico. Roba forte insomma.

Il concetto base non è molto cambiato da quando Arthur C. Clarke descrisse per la prima volta gli ascensori spaziali nel suo romanzo del 1979, Le fontane del Paradiso—anche se nessuno l'aveva preso sul serio. Decenni dopo, nel 2003, Clarke ha dichiarato: “Gli ascensori spaziali verranno costruiti dieci anni dopo che la gente smetterà di ridere... e ora hanno smesso.”

Cos'è stato a convincere la gente a smettere di ridere? Le nanotecnologie. I nanotubi di carbonio sono stati sviluppati negli anni Novanta e promettevano di essere il super-materiale resistente, leggero e flessibile di cui avevamo bisogno per costruire un cavo lungo 1000.000 chilometri che trasportasse la gente nello spazio. Alla fine del ventesimo secolo, la NASA ha pubblicato il suo report sui progressi tecnologici in questo campo: "Space Elevators: An Advanced Earth-Space Infrastructure for the New Millennium."

Questo nuovo studio della IAA fornisce ulteriori aggiornamenti. “I materiali testati in laboratorio hanno sorpassato quel livello tale da potere resistere a qualsiasi sollecitazione meccanica o ambientale,” dichiarano gli scienziati. “Saranno i nanotubi di carbonio, dei materiali al nitruro di boro, o altro ancora?”

I nanomateriali sono abbastanza resistenti e leggeri, il problema è che non siamo ancora in grado di adeguarli alle dimensioni richieste. Per fortuna, miliardi di dollari stanno finanziando questo campo di ricerca. Lo studio prevede che un materiale adatto sarà pronto per il 2020.

Mentre la ricerca ingegneristica sui materiali continua, gli esperti sono sempre più fiduciosi sul fatto che potranno coronare il sogno degli ascensori spaziali. Un paio d'anni fa il Giappone aveva dichiarato di poterne costruire uno “entro il 2050." Le voci che il laboratorio speciale Google X stesse costruendo un ascensore spaziale hanno scatenato le previsioni per cui questa tecnologia avrebbe “rimpiazzato quella dei razzi nel giro di 50 anni.”

Google ha negato di stare lavorando a questo progetto, ma ne esistono molti altri in fase di sviluppo che promettono di rendere i viaggi spaziali più semplici ed economici. C'è la ricerca dell'International Space Elevator Consortium, l'ambizioso progetto su Kickstarter per la costruzione di un veicolo che faccia la spola tra la Terra e la Luna, e l'ascensore spaziale giapponese che funziona con celle a energia solare attaccate alla ISS. L'elenco prosegue con i razzi riutilizzabili di Elon Musk e il piano della NASA di sparare oggetti in orbita con i cannoni a rotaia e la levitazione magnetica. Per finire, ci sarebbe anche il progetto dell'acclamato autore di fantascienza Neil Stephenson, che propone di costruire una torre così alta da toccare le stelle.

Lo studio della IAA, da parte sua, è pronto a mettere le ruote sull'asfalto. Descrive accuratamente ogni particolare: dalle infrastrutture tecnologiche della macchina alle dinamiche fisiche con cui sconfiggere la gravità. Senza dimenticare i nuovi metodi di finanziamento per il futuro mercato spaziale alle porte, e una previsione per il ritorno economico degli investitori che daranno il loro supporto alla causa degli ascensori spaziali. “Senza dubbio tutte le agenzie spaziali del mondo apprezzeranno uno studio così completo, perché esamina nuovi metodi di trasporto che porteranno grandi cambiamenti al modo in cui raggiungere l'orbita geostazionaria e non solo,” dichiara Gopalan Madhavan Nair, presidente dell'IAA.

Che sia tra 20, 50 o 100 anni da adesso, se l'ascensore/ponte/cannone/treno/torre della nuova generazione di trasporti galattici entrerà in funzione, sarà dei razzi che la gente riderà in futuro.