Mentre nel presente si discute dei cambiamenti climatici, c’è chi ha menzionato il film di fantascienza cinese The Wandering Earth, recentemente pubblicato su Netflix per affrontare un argomento molto discusso e, per ora, alquanto ipotetico se non assurdo:
Proprio partendo dal lungometraggio – che parlava di un’umanità impegnata a cambiare l’orbita terrestre usando enormi propulsori per sfuggire al sole in espansione e prevenire una collisione con Giove – emerge lo scenario che forse, più o meno, un giorno potrebbe rappresentare una drammatica realtà. Ciò che sappiamo è che tra cinque miliardi di anni, il Sole esaurirà il carburante e si espanderà, molto probabilmente inghiottendo la Terra. Una minaccia più immediata sarà di conseguenza l’apocalisse del riscaldamento globale. Spostare la Terra su un’orbita più ampia potrebbe essere una soluzione, ed è possibile in teoria.nMa come potremmo affrontarlo e quali sono le sfide ingegneristiche? Per amor di discussione, supponiamo di mirare a spostare la Terra dalla sua orbita attuale a un’orbita del 50% più lontana dal Sole, simile a quella di Marte:
Su un articolo apparso su The Conversation si parla di ipotetiche tecniche per spostare piccoli corpi – asteroidi – dalla loro orbita per molti anni, principalmente per proteggere il nostro pianeta dagli impatti. Alcuni si basano su un’azione impulsiva e spesso distruttiva: un’esplosione nucleare vicino o sulla superficie dell’asteroide, o un ” impatto cinetico “, ad esempio un veicolo spaziale che si scontra con l’asteroide ad alta velocità. Questi non sono chiaramente applicabili alla Terra a causa della loro natura distruttiva. Altre tecniche, invece, prevedono una spinta molto delicata e continua per un lungo periodo, fornita da un rimorchiatore attraccato sulla superficie dell’asteroide, o da un veicolo spaziale in bilico vicino ad esso (spinta per gravità o altri metodi). Ma questo sarebbe impossibile per la Terra poiché la sua massa è enorme rispetto anche agli asteroidi più grandi. Si ipotizza, quindi, uno spostamento mediante propulsori elettrici:
In realtà, abbiamo già spostato la Terra dalla sua orbita. Ogni volta che una sonda lascia la Terra per un altro pianeta, impartisce un piccolo impulso alla Terra nella direzione opposta, simile al rinculo di una pistola. Fortunatamente per noi, ma sfortunatamente per lo scopo di spostare la Terra, questo effetto è incredibilmente piccolo. Il Falcon Heavy di SpaceX è il veicolo di lancio più capace oggi. Avremmo bisogno di 300 miliardi di miliardi di lanci a piena capacità per ottenere il cambio di orbita su Marte. Il materiale che compone tutti questi razzi sarebbe equivalente all’85% della Terra, lasciando solo il 15% della Terra in orbita su Marte. Un propulsore elettrico è un modo molto più efficiente per accelerare la massa, in particolare gli azionamenti ionici, che funzionano emettendo un flusso di particelle cariche che spingono la nave in avanti. Potremmo puntare e sparare un propulsore elettrico nella direzione finale dell’orbita terrestre. Il propulsore sovradimensionato dovrebbe essere a 1.000 chilometri sul livello del mare, oltre l’atmosfera terrestre, ma ancora saldamente fissato alla Terra con un raggio rigido, per trasmettere la forza di spinta. Con un raggio ionico sparato a 40 chilometri al secondo nella giusta direzione, avremmo comunque bisogno di espellere l’equivalente del 13% della massa terrestre in ioni per spostare il restante 87%. Navigando sulla luce:
Poiché la luce trasporta la quantità di moto, ma non la massa, potremmo anche essere in grado di alimentare continuamente un raggio di luce focalizzato, come un laser. La potenza richiesta verrebbe raccolta dal sole e nessuna massa terrestre verrebbe consumata. Anche utilizzando l’enorme impianto laser da 100 GW previsto dal progetto Breakthrough Starshot , che mira a spingere i veicoli spaziali fuori dal sistema solare per esplorare le stelle vicine, ci vorrebbero ancora tre miliardi di miliardi di anni di uso continuo per ottenere il cambiamento orbitale. Ma la luce può anche essere riflessa direttamente dal sole sulla Terra usando una vela solare posizionata vicino alla Terra. I ricercatori hanno dimostrato che sarebbe necessario un disco riflettente 19 volte più grande del diametro della Terra per ottenere il cambiamento orbitale su una scala temporale di un miliardo di anni. Altra ambiziosa ipotesi sarebbe quella del Biliardo interplanetario:
Una tecnica ben nota per due corpi orbitanti per scambiare quantità di moto e cambiare la loro velocità è con un passaggio ravvicinato, o fionda gravitazionale. Questo tipo di manovra è stata ampiamente utilizzata dalle sonde interplanetarie. Ad esempio, la sonda Rosetta che ha visitato la cometa 67P nel 2014-2016 , durante il suo viaggio di dieci anni verso la cometa, è passata in prossimità della Terra due volte, nel 2005 e nel 2007. Di conseguenza, il campo gravitazionale della Terra ha impartito a Rosetta un’accelerazione sostanziale, che sarebbe stata irraggiungibile utilizzando esclusivamente i propulsori. Di conseguenza, la Terra ha ricevuto un impulso opposto e uguale, sebbene questo non abbia avuto alcun effetto misurabile a causa della massa terrestre. Ma cosa succederebbe se potessimo eseguire una fionda, usando qualcosa di molto più massiccio di un’astronave? Gli asteroidi possono certamente essere reindirizzati dalla Terra e, sebbene l’effetto reciproco sull’orbita terrestre sarà minimo, questa azione può essere ripetuta numerose volte per ottenere un cambiamento considerevole dell’orbita terrestre. Alcune regioni del sistema solare sono dense di piccoli corpi come asteroidi e comete, la massa di molti dei quali è abbastanza piccola da essere spostata con una tecnologia realistica, ma comunque di ordini di grandezza più grandi di quello che può essere realisticamente lanciato dalla Terra. Con un accurato design della traiettoria, è possibile sfruttare il cosiddetto “leveraging Δv”: un piccolo corpo può essere spinto fuori dalla sua orbita e di conseguenza oscillare oltre la Terra, fornendo un impulso molto più grande al nostro pianeta. Questo può sembrare eccitante, ma è stato stimato che avremmo bisogno di un milione di passaggi ravvicinati di asteroidi , ognuno distanziato di qualche migliaio di anni l’uno dall’altro, per tenere il passo con l’espansione del sole. Il verdetto finale:
Di tutte le opzioni disponibili, l’utilizzo di più fionde di asteroidi sembra la più realizzabile in questo momento. Ma in futuro, sfruttare la luce potrebbe essere la chiave, se impariamo a costruire strutture spaziali giganti o array laser super potenti . Questi potrebbero anche essere usati per l’esplorazione dello spazio. Ma mentre è teoricamente possibile, e un giorno potrebbe essere tecnicamente fattibile, potrebbe effettivamente essere più facile spostare la nostra specie sul nostro vicino planetario della porta accanto, Marte, che potrebbe sopravvivere alla distruzione del sole. Dopotutto, siamo già atterrati e abbiamo esplorato la sua superficie più volte. Dopo aver considerato quanto sarebbe difficile spostare la Terra, colonizzare Marte, renderlo abitabile e spostare la popolazione terrestre lì nel tempo, potrebbe non sembrare così difficile dopo tutto.
