valutiamo i problemi di un viaggio interstellare

ciao a tutti, è taaaanto tempo che non scrivo su questo forum.

stavo postando questa risposta ad un thread di FedeX sul progetto di una nave interstellare e mi sono accorto di aver divagato parecchio sull'argomento. Ho deciso aprirne uno quà su scienza e astronomia (se lo ritenete inopportuno alla sede, potete pure spostarlo in "Fuori Tema")

ecco come penso debba essere una nave intestellare:

per il cibo io direi allevamenti di insetti a bordo (consumano poco e rendono molto in elementi nutritivi) vengono scomposti e poi "rimodellati" per la gioia della psiche del personale a bordo. Quindi, non una farm in senso classico, ma dei semplici moduli a rack.

una serra per la verdura/frutta (indispensabile sia per il corpo che per l'anima) non penso sia un problema.

va estremizzato in maniera maniacale il concetto di riciclo dell'acqua. Umidità dell'atmosfera di bordo, fluidi corporei, ecc ecc. Pure i morti vanno essiccati.
un modulo per il riciclo delle acque a questi livelli credo venga fuori bello grosso e comunque un groooooooosso serbatoio va sempre messo in conto.
(Un idea potrebbe essere quella di preparare il terreno alla missione, spedendo anni prima sul percorso stabilito della nave, dei moduli con i rifornimenti neccessari, che possano poi ritrovare come "stazioni di servizo")

per periodi maggiori all'anno, un ampio spazio aperto all'interno dell'area dei moduli abitativi va concepito. Come una piazza, da modo alla comunità di prendere un sospiro di sollievo.

se il viaggio sarà più lungo dei 30 anni (andata e eventuale ritorno) allora va concepita una nave generazionale, quindi una nursery a gravità costante ci deve stare per forza, e pure bella comoda, dato che andrebbe occupato dalle puerpuere sin dal concepimento e dai bambini almeno fino a 3 anno di età. (quindi gli alloggi più "sensibili" vanno pensati all'interno del modulo gravità)
credo comunque che per questo tipo di navi tutti i locali frequentati dall'uomo debbano essere a gravità controllata, a parte ovviamente i moduli di servizio.

non mi piace la ruota, la trovo troppo anni '70, meglio forse dei moduli (4 o più a croce collegati da dei corridoio di servizio che fungano anche da giunto e snodo di passaggio con il resto della nave) in sezioni controrotanti a velocità differenziata in base alla massa occupante per contrastare l'effetto giroscopico.

ora, dopo questi vagheggi poco ordinati, dico realmente cosa ne pensorealmente

sarò pessimista, ma io non credo ad i viaggi interstellari (o ai limiti del sistema solare)
non per la sfida tecnica, ma per la enormità dello sforzo psicologico/etico/medico che un viaggio del genere porterebbe ai viaggiatori......

una nave autosostentata poi..... beh è davvero dura immaginarla, figuriamoci farla!
a livello di profilassi dovrebbe essere infallibile, anche solo un raffreddore virale con diarrea a 10Ua dalla terra non me li immagino una bella cosa per la missione (modulo di quarantena super blindato!)
i sistemi chiusi sono davvero un bel casino

o la Curvatura oppure Marte è l'ultima meta.

Le tue osservazioni mi sembrano molto giuste.
Sicuramente si tratta di una impresa attuabile tra diversi secoli (se ci saremo ancora) per i motivi che hai specificato.

Nell'attesa di capire se tra i meandri della relatività sia possibile crearsi una "scorciatoia" (curvatura o iperspazio che dir si voglia), penso che per ridurre i tempi di traversata, una nave dovrà essere estremamente veloce, in termini di frazioni apprezzabili della velocità della luce, in modo da sfuttare gli effetti relativistici.
Serve quindi un motore in grado di garantire una accelerazione sostenuta e costante per un pezzo considerevole del viaggio (idealmente, per tutta la prima metà), poi eseguire il rovesciamento e usare lo stesso motore per la decelerazione fino alla meta. Ovvio che una nave non potrebbe portarsi dietro tutto il combustibile nucleare necessario: serve quindi pescarlo per strada, quindi qualcosa tipo ramjet o simili. Ma un ramjet di questo tipo dovrebbe pescare dentro volumi enormi di spazio (vista la densità estremamente rarefatta del mezzo interstellare), e qui la sfida non è da poco.

Il punto è: dove vai?
La luce per arrivare a Proxima Centauri partendo da qua ci mette 4.24 anni. E dico la luce, con la sua velocità altissima. Quindi in un viaggio di secoli e secoli, una nave spaziale può giungere in prossimità di appena un paio di stelle vicine al nostro sistema solare... per poi fare cosa?
Per trovare qualcosa di interessante (che si parli di vita o di altro) bisgogna esplorare parecchio e andare molto lontano dal nostro sistema solare, ma i tempi sono grandissimi. Che senso ha costruire una nave generazionale per arrivare su sistemi solari con pianeti che non consentono la vita all'uomo?

adesso io non sono al corrente dell'elenco aggiornato dei pianeti "papabili" ma qualcosa ci sarà... penso ad esempio al sistema Tau Ceti o Epsilon Eridani... più lontani ma nell'ordine dei 10/15 anni luce. Poi se si riuscisse a raggiungere velocità relativistiche, il viaggio per l'equipaggio si accorcerebbe in modo considerevole.

Andrew ha scritto:

Nell'attesa di capire se tra i meandri della relatività sia possibile crearsi una "scorciatoia" (curvatura o iperspazio che dir si voglia)

Certo che no, lo spazio-tempo si allarga e si restringe, tutto qua. Lo spazio-tempo del buco nero è curvato all'inverosimile, ma non è che sbuchi da qualche parte, i buchi bianchi sono fantascienza.
E se anche esistessero tali wormhole, sarebbero non traversabili, perchè più ci si avvicina alla singolarità, più il tempo rallenterebbe e lo spazio si estenderebbe, non permettendoci di raggiungere "la magica porta". Problema dell'asintoto, come la storiella di Achille che non raggiunge mai la tartaruga.
Per non parlare dei vari modelli alternativi di buco nero che non ne fanno un "buco" ma una stella particolare.
Praticamente è più probabile che babbo natale esista.

Andrew ha scritto:

penso ad esempio al sistema Tau Ceti o Epsilon Eridani...

Fatto sta che colonizzare la luna e marte sarebbe più che sufficiente, se vai su altri sistemi solari ci vai per due motivi:
-o per pura esplorazione (ma non vale il lavoraccio di una nave interstellare);
-o per trovare vita (ma devi viaggiare talmente in là che è impossibile; e sempre che esista, poi).

Goth ha scritto:

Andrew ha scritto:

Nell'attesa di capire se tra i meandri della relatività sia possibile crearsi una "scorciatoia" (curvatura o iperspazio che dir si voglia)

Certo che no, lo spazio-tempo si allarga e si restringe, tutto qua. Lo spazio-tempo del buco nero è curvato all'inverosimile, ma non è che sbuchi da qualche parte, i buchi bianchi sono fantascienza.
E se anche esistessero tali wormhole, sarebbero non traversabili, perchè più ci si avvicina alla singolarità, più il tempo rallenterebbe e lo spazio si estenderebbe, non permettendoci di raggiungere "la magica porta". Problema dell'asintoto, come la storiella di Achille che non raggiunge mai la tartaruga.
Per non parlare dei vari modelli alternativi di buco nero che non ne fanno un "buco" ma una stella particolare.
Praticamente è più probabile che babbo natale esista.

alcuni aspetti della relatività einsteniana non escludono la fattibilità dei wormhole... certo è fantascienza ma non mi illudo che l'uomo abbia già scoperto tutto ciò che c'è da scoprire. Del resto la teoria è sempre in evoluzione e un modello unificato non esiste ancora... Sarò troppo influenzato da Star Trek e simili ma non me la sentirò mai di escludere totalmente ogni possibilità! Ovvio che se anche esistesse (che è tutto da dimostrare) saranno forse i nostri propropropropropronipoti a vedere qualcosa.

Il mio parere è che col progredire della tecnologia diventa sempre meno necessario l'uomo per fini esplorativi, le macchine sono sempre più in grado di fare tutto al posto nostro, spirit e opportunity ne sono l'esempio più clamoroso.Inoltre si stanno facendo passi da gigante anche nel campo della miniaturizzazione e delle nanotecnologie!Altri sistemi solari potrebbero quindi essere esplorati tramite l'ausilio di minuscole sonde grandi come una moneta,dotate di microcamere e strumenti basilari e accelerabili a velocità prossime a quella della luce tramite grosse railgun magnetiche poste fuori dall'atmosfera terrestre o, perchè no?sulla luna...

Mh.. interessante.

L'ultima osservazione di Ndudi è la più interessante.. pensare ad un habitat interstellare ora è pura fantascienza, punto e basta. Non abbiamo la tecnologia necessaria per farlo. Mandare degli strumenti scientifici di ridotte dimensioni tramite tecnologie innovative ma già quasi alla nostra portata (un esempio: la famosa vela solare oppure tramite VASMIR) oltre il sistema solare e ritorno potrebbe richiedere magari 1 secolo di tempo di missione.. ma perchè no?

verissimo... pensiamo ad esempio a sonde come le Voyager, attive da 34 anni, o il Pioneer 6, da almeno 45 anni... questi sono tempi considerevoli. In questo lasso di tempo una sonda sparata a mettiamo il 10% della velocità della luce avrebbe il tempo di arrivare alle stelle più vicine.

Dunque, il thread è molto interessante, ma inutile farsi illusioni: il programma di colonizzazione spaziale, ammesso ne esista uno ufficiale, è puro miraggio. Lo Shuttle è andato in pensione senza un valido successore (non parlatemi del Soyuz o di privati furboni come SpaceX - Elon Musk su Marte? Buona fortuna!), la ISS nel giro di qualche anno finirà come il Mir.
http://news.nationalgeographic.com/news/2011/07/110708-space-shuttle-launch-atlantis-nasa-future-science/
http://www.popularmechanics.com/science/space/nasa/4275571

Il Bussard Ramjet

è un' idea sicuramente intuitiva, ma ancora per gran parte fuori dalla nostra portata tecnologica ed economica.

Poi ci sono asteroidi, microasteroidi, radiazioni perlopiù dal sole, che quando "rutta" può disturbare i processi biologici a tal punto da spegnere la vita.
Anche se in inglese, da questo documentario si può capire come sia difficile la vita nello spazio (persino sulla ISS) o anche su altri pianeti o satelliti. Sono riportati anche incidenti avvenuti recentemente con astronauti che hanno tentato il suicidio aprendo lo sportello!


Il warp spazio-temporale (possibile per la fisica) richiede una quantità di energia elevatissima, e anche supponendo che il Cern crei antimateria in quantità sufficiente e stabile, una volta innescato il processo di annichilazione (1g di materia=25GWh - WOW!!! Se non è rendimento questo!) come si fa ad applicarlo (e soprattutto a controllarlo) ad una navicella senza che sparisca in un lampo di luce anche questa?

Anche per lo spazio locale (Luna), siamo legati all' economia. Qualcuno ha interesse (in senso commerciale) a sviluppare viaggi lunari? No.
Forse, se la Luna fosse d' oro massiccio. Non parliamo poi di Marte.
Giusto qualche sonda ogni tanto.
Quindi, tirando le somme, anche parziali, i numeri sono un po' bassini.

Al momento credo che Orbiter sia quello che si avvicina di più al grande sogno spaziale.

D'accordissimo sul fatto dell'esplorazione automatica. Continuo a credere che il migior sistema per genereare corrente sia il nucleare (Gli RTG delle Voyager ).

Tempo fà ho visto un episodio del documentario "L'universo di Stephen Hawking", il quale ha spiegato come potrebbe viaggiare una ipotetica nave interstellare, con un'accensione di circa 7 anni (se non ricordo male) a massima potenza (nell'ordine dei Giganewton) potrebbe arrivare a stelle vicine nell'arco di una vita umana.
Oppure ho letto del Progetto Dedalo, ambizioso ma fattibile.

Il progetto dedalo te l'ho linkato io, mi ricordo
Sul fatto di tentati suicidi di astronauti... beh perdonatemi ma per quanto mi riguarda è una fesseria.

Andrew ha scritto:

Il progetto dedalo te l'ho linkato io, mi ricordo
Sul fatto di tentati suicidi di astronauti... beh perdonatemi ma per quanto mi riguarda è una fesseria.

Ecco, non mi ricordavo chi me lo aveva linkato!

Andrew ha scritto:

Il progetto dedalo te l'ho linkato io, mi ricordo
Sul fatto di tentati suicidi di astronauti... beh perdonatemi ma per quanto mi riguarda è una fesseria.

Può essere, ma per fortuna non lo dico io.

Lo dice Jonathan Clark, medico chirurgo della NASA dal 1997 al 2005 ed esperto di sicurezza dello spazio.

Ora, tu dici, potrebbe essere un bufalaro, ma se cerchi su internet troverai che era marito di Laurel Clark, un' astronauta deceduta nel disastro del Columbia.
Risentimento? Non credo che questo argomento sia nè denigratorio nè dannoso per la NASA.

Se capisci l' inglese, guardati Deep Space Disasters da 42:40.

Se hai bisogno, traduco.