Oggi la fantascienza sta rapidamente diventando un fatto scientifico. L’intelligenza artificiale, le auto a guida autonoma e i miliardari che trasportano i turisti nello spazio a bordo di razzi privati fanno già parte del nostro mondo. Due delle idee più folli però sono ancora solo sogni: gli ascensori spaziali e i grattacieli spaziali. Come funzionerebbero e come potrebbero fallire? E ne vale la pena?
Ascensori spaziali
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Un ascensore spaziale è un sistema di trasporto proposto per portare carichi utili nell’orbita terrestre o riportarli in superficie, molto più economico, più pulito e più sicuro rispetto al lancio di centinaia di razzi. Se si materializzasse, questo sogno potrebbe rendere molto più facile per le persone normali visitare lo spazio, vivere o lavorare lì.
Qualche montaggio richiesto
I nanotubi hanno atomi di carbonio densamente concentrati, che li rendono leggeri e immensamente resistenti.
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Un tipico concetto di ascensore spaziale è quello di collegare un cavo super resistente e leggero a una stazione terrestre o a una piattaforma marittima. I nanotubi di carbonio sono una nuova tecnologia che potrebbe diventare il materiale scelto per i cavi. Un contrappeso all’altra estremità – forse un piccolo asteroide riposizionato per lo scopo – orbiterebbe a 89.900 miglia (144.000 km) di distanza – quasi a metà strada verso la Luna! Questo è più fattibile di quanto sembri. La missione DART del 2022 della NASA ha apportato con successo una modifica permanente all’orbita di un piccolo asteroide facendo schiantare un razzo contro di esso.
Un viaggio economico nello spazio
Un giorno gli ascensori spaziali potrebbero rendere la visita allo spazio un evento di routine, accessibile non solo ai super-ricchi.
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Con il contrappeso bloccato in orbita, la forza centrifuga tenderebbe il cavo. Il sistema verrebbe posizionato sopra l’equatore per raggiungere un’orbita geosincrona, rimanendo stazionario sopra un punto sulla Terra. I mezzi di trasporto, chiamati “scalatori”, si sposterebbero su e giù lungo il cavo per rilasciare i carichi utili in orbita. Durante il viaggio di ritorno, gli scalatori potrebbero essere caricati con carichi utili legati alla Terra. Questi potrebbero includere passeggeri, attrezzature che necessitano di riparazione o minerali preziosi estratti fuori dal pianeta.
Grattacieli spaziali
7.000 piani di divertimento
Il Burj Khalifa di Dubai è attualmente l’edificio più alto del mondo. La Torre dell’Analemma sarebbe 37 volte più alta, ma non toccherebbe mai terra!
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Un grattacielo spaziale è un concetto simile. Lo studio newyorkese Clouds Architecture ha presentato la proposta più dettagliata. Chiamata Torre Analemma, sarebbe di gran lunga l’edificio più grande e alto mai costruito. Sarebbe alto fino a 100.000 piedi (32.000 m), il che significa che avrebbe spazio per forse 7.000 piani e ospiterebbe, diciamo, mezzo milione di persone. Confronta questi numeri con il Burj Khalifa, l’attuale grattacielo più alto del mondo. È alto circa 2.700 piedi (828 m) e ha 163 piani, compresi i livelli di manutenzione. Circa 10.000 persone vivono o lavorano nell’edificio.
Conta le stelle, a qualsiasi ora del giorno
La Torre dell’Analemma non toccherebbe mai il suolo ma penderebbe invece da uno o più cavi collegati a un asteroide in orbita a 50.000 km (31.068 miglia) sulla superficie terrestre. I piani inferiori si librerebbero a 3.400 m (2,1 miglia) sopra la Terra, mentre quelli superiori si eleverebbero fino a 32.000 m (19.883 miglia). Le navette porterebbero residenti e visitatori avanti e indietro dalla Terra. I piani superiori offrirebbero viste dell’oscurità dello spazio costellato di stelle con la curvatura della Terra visibile sotto.
La casa mobile PERFETTA
Come l’ascensore spaziale, questa struttura sarebbe sospesa a un satellite geosincrono. Tuttavia, non sarebbe limitato a una posizione equatoriale. Un’orbita geosincrona sopra qualsiasi punto del pianeta diverso dall’equatore seguirà uno schema a “figura 8” a causa dell’angolo e dell’oscillazione della Terra nella sua orbita: un’orbita chiamata “analemma”.
Ciò significa che la Torre dell’Analemma non rimarrebbe ferma nello stesso posto. Invece, non smetterebbe mai di muoversi, tracciando lo stesso percorso circolare da New York al Sud America e ritorno in 24 ore, giorno dopo giorno. Muovendosi a una velocità di 300 mph (186 km/h), sarebbe più veloce degli attuali treni ad alta velocità più veloci sulla Terra. Ciò significa non aprire le finestre o uscire sul balcone per prendere aria fresca.
Ciò che sale deve scendere
Questa è l’immagine di un lancio di missili balistici intercontinentali. Tuttavia, può suggerire come il cavo di un ascensore spaziale in caduta potrebbe bruciare nell’atmosfera e cadere in una linea di fuoco lunga migliaia di chilometri attraverso il pianeta.
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Questi progetti futuristici potrebbero aiutare gli esseri umani ad accedere e sviluppare le risorse spaziali in un modo senza precedenti. Ma gli aspetti negativi potrebbero essere catastrofici. Prendere in considerazione:
- Questi progetti costeranno centinaia di miliardi di dollari. Potrebbe volerci molto tempo prima che diventino sufficientemente redditizi da recuperare i costi iniziali.
- Non disponiamo di materiali che siano leggeri e sufficientemente resistenti senza importanti innovazioni tecnologiche.
- Entrambi saranno vulnerabili ai pericoli terrestri e spaziali, comprese le collisioni con uccelli, aeroplani, detriti spaziali o micrometeoriti, uragani, tempeste solari, guasti tecnologici o atti deliberati di sabotaggio o guerra.
- Se uno di essi dovesse precipitare attraverso l’atmosfera sulla Terra, detriti in fiamme potrebbero cadere su metà del globo.
- L’evacuazione di decine o centinaia di migliaia di persone dalle megastrutture spaziali non sarebbe possibile in caso di un improvviso guasto catastrofico. La capacità logistica e di trasporto sarebbe proibitiva.
È probabile che vengano costruiti?
Le nuove tecnologie sviluppate per le megastrutture spaziali potrebbero trasformare la vita sulla Terra così come nello spazio.
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Ascensore spaziale: forse
Potresti essere sorpreso di sapere che molti scienziati pensano che ci siano buone possibilità che un giorno l’ascensore spaziale venga costruito. Le istituzioni ci scommettono soldi veri. Negli ultimi 20 anni competizioni come Elevator:2010, Robogames Space Elevator Ribbon Climbing, Space Elevator Games e European Space Elevator Challenge hanno offerto premi in denaro per incentivare lo sviluppo delle diverse tecnologie necessarie per il progetto. Uno studio del 2019 dell’Accademia Internazionale di Astronautica ha concluso che un ascensore spaziale sembra fattibile e che i rapidi progressi nelle scienze dei materiali lo stanno rendendo una possibilità più realistica.
Grattacielo spaziale: probabilmente no
Una megastruttura come la Torre Analemma sarebbe un’impresa molto più complessa e costosa di un ascensore. La maggior parte dei pavimenti dovrebbe essere completamente ermetica e pressurizzata senza perdite. L’edificio dovrebbe resistere a diverse pressioni e temperature dell’aria esterna a diversi livelli. Anche se tutti gli ostacoli tecnici venissero superati, la realtà economica è che potrebbe non esserci abbastanza domanda per vivere e lavorare nello spazio per rendere una struttura del genere finanziariamente autosufficiente. Detto questo, un passo più pratico verso lo sviluppo delle tecnologie e della logistica della vita nello spazio potrebbe essere quello di costruire habitat su scala più piccola sotto l’oceano o in ambienti difficili come l’Antartide. Le conseguenze del fallimento di questi esperimenti sarebbero molto più indulgenti di una città che precipita dal cielo.