La grande arca spaziale

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10.03.2012 / 3.02.2015

Ma è possibile costruire una grandissima arca spaziale (astronave generazionale)?

A questa domanda ne deve seguire subito un'altra: Con la tecnica odierna?

Vorrei affermarlo e spiegare come vedo possibile una certa costruzione di un'arca spaziale, denominata anche "astronave generazionale" o "supernave" o pianeta vagabondo senza tetto. Naturalmente la sua creazione sarebbe molto cara, direi carissima. Ma invece di fare guerre inutili o complessi militari si potrebbe eventualmente costruire questa grande arca spaziale. In 200 anni sarebbe sicuramente possibile renderla attiva. Da ciò ne risulterebbe molto lavoro e molti flussi di denaro che potrebbero essere interessanti anche per i potenti della Terra.

Costruire un'astronave generazionale con la tecnica odierna è certamente possibile. Naturalmente necessitiamo di basi esterne dalla Terra. Ma queste basi esterne si potrebbero già integrare nella costruzione stessa di quest'arca spaziale. Premesso il fatto però che si tratti della ristrutturazione di una luna. Ciò significa che le officine per la creazione dell'astronave generazionale si troverebbero già dentro la stessa, perché solo così si potrebbe mantenere funzionale l'astronave per millenni. Ciò si potrebbe considerare anche una prova reale prima della partenza. In pratica significherebbe che questa immensa arca spaziale dovrebbe avere una determinata grandezza minima. L'energia all'interno si potrebbe produrre esclusivamente mediante energia atomica. Ma a chi da fastidio dell'immensità dello spazio?


La "ristrutturazione" di una piccola luna

La possibilità di un viaggio interstellare con la tecnica odierna.


una piccola luna ristrutturata come arca spaziale

Dalla ristrutturare di una piccola luna di un diametro di circa 400 - 500 km al fine di renderla un'astronave generazionale, ne conseguirebbero i seguenti vantaggi e svantaggi.


I vantaggi che offrirebbe la ristrutturazione di una luna come arca spaziale:

  • Enorme creazione di posti di lavoro in tutto il sistema solare. Particolarmente sulla Terra. Costruzione ambientalmente sana di un'arca spaziale che non da fastidio a nessuno e non sporca l'ambiente terrestre del nostro pianeta, dato che il cantiere si trova sotto la scorza di una delle tante lune del sistema solare. Concentrazione di una gran parte dell'economia terrestre su questa costruzione, invece di fare guerre inutili e produrre materiale bellico. Evoluzione costruendo qualcosa di intelligente, invece dell'evoluzione distruggendo qualcosa di buono. Ciò significa che l'industria bellica dovrebbe adattare i suoi interessi alla costruzione di questa enorme astronave generazionale. Allora determinati cerchi interessati agli affari non avrebbero più niente al contrario.
  • Una luna di questa misura, da adattarla come arca spaziale contiene nelle sue rocce già tutti gli elementi della scala chimica 92. Ciò significa che durante il viaggio si potrebbe estrarre il fabbisogno di elementi mancanti dalla roccia. Gli abitanti si "brucherebbero" attraverso questa luna come dei vermi.
  • Non sarebbe necessario erigere un'armatura contro i microasteroidi della grandezza di granelli di sabbia. Le spesse rocce lunari assumerebbero questo compito. Inoltre una velocità di circa 60 - 100 km/s non è poi così pericolosa come il 2% della velocità della luce.
  • Il "frenaggio" presso la prossima stella si potrebbe preparare molto bene. Per frenare questa velocità significa dover costruire verso la fine del viaggio un nuovo propulsore. Ciò sarebbe un'ottima occupazione per tutti gli esseri umani che abiterebbero in questo corpo celeste.
  • Il contatto con la Terra e l'aiuto informativo di progettazione si potrebbe mantenere con grandissime antenne. Ciò significa che l'equipaggio saprebbe sempre da dove viene, che cosa sta facendo e dove sta andando.
  • Nei laboratori sotterranei di ibernazione, che funzionerebbero con il freddo naturale dello spazio immenso, si immagazzinerebbero gli embrioni congelati di tutte le forme di vita terrestri. Pure i semi di tutte le piante sarebbero così al sicuro. Ciò significa che "all'arrivo" si potrebbero piazzare tutte le forme di vita desiderate al posto idoneo.
  • Nell'arca spaziale si dovrebbe poter produrre in grandissime serre il cibo per l'equipaggio. Dato che già oggi siamo capaci di produrre della carne in laboratorio, il macello di animali non sarebbe più necessario per produrre la carne necessaria all'equipaggio.

Un chiaro svantaggio sarebbe:

  • Un'astronave generazionale basata su una luna viaggiante sarebbe molto lenta. Alla partenza si potrebbe calcolare al massimo un'accelerazione di 0,1 mm/s2 (0,0001 m/s2).

Quest'accelerazione si potrebbe mantenere certamente per 20 anni consecutivi. Dopo però il propulsore sarebbe "consumato".

Se per esempio sedendoci in un'automobile e con l'accelerazione sopra citata si vorrebbe raggiungere i 100 km/h, si dovrebbe attendere dietro il volante 3 giorni e 5 ore, fino a quando avremo raggiunto questa velocità idonea all'autostrada. Naturalmente senza contare l'attrito. Ma nello spazio non c'è attrito, ma solo campi gravitazionali!
(27.77m/s) / (0,0001m/s2) = (277'700 s) = 77,1 ore

La velocità però, dopo 20 anni di questa leggera spinta, ma continua, si calcola come segue:
(20 x 365,25 x 24 x 3600 s) x (0,0001 mm/s2) = 63'115,2 m/s o in altre parole: (63, 1 km/s) / (300'000 km/s) / 100 = 0.02 % della velocità della luce.

Con lo 0.02 % della velocità della luce raggiungiamo la prossima stella in 22'500 anni (4.5 anni luce / 0,0002 della velocità della luce. Ma se riuscissimo a mantenere questa spinta per circa 200 anni, allora si raggiungerebbe la prossima stella già in 2'000 anni.


La struttura interna di questa luna viaggiante

La ristrutturazione di una luna o asteroide di ca. 400 - 500 km di diametro sarebbe la cosa migliore da fare. Circa 20 - 40 chilometri sotto il livello della superficie si dovrebbero scavare delle "sfere di vita". Queste piccole lune hanno già di per se molti spazi vuoti. Ma in ogni modo si dovrà scavare degli spazi adatti e riempire invece degli altri. Anche per ragioni di stabilità.

Le caverne esistenti sono eventualmente state create da bolli nel magma e durante il raffreddamento del corpo celeste. Ulteriori caverne si sono certamente create durante il "ritiro" della materia che si stava raffreddando. Ciò significa che durante il raffreddamento del corpo celeste è diminuito la pressione interna ed inoltre la materia si è ristretta.

Esempio di una "sfera di vita" artificiale

sfera di vita in una luna viaggiante

Con "sfera di vita" intendo una caverna a forma di sfera dove si possa vivere e lavorare. Il diametro di una tale caverna artificiale dovrebbe essere tra i 300 e 3'000 m. Al momento della partenza dell'astronave generazionale dovrebbero essere presenti centinaia di queste caverne. Tutte le officine, laboratori, abitazioni, ospedali e scuole si dovrebbero trovare in esse. Altre "sfere di vita" si potrebbero creare durante il viaggio. Sarebbe un'ottima occupazione. Gli esseri umani si potrebbero "brucare" attraverso il sottosuolo di questa luna viaggiante.

Inoltre si dovrebbe poter produrre microchip. Pure gli impianti stessi per la produzione di microchip si dovrebbero poter ricostruire e gli attrezzi necessari per la costruzione degli impianti stessi si dovrebbero anche poter fabbricare. In altre parole si dovrebbe poter produrre, creare e costruire proprio tutto ciò che si è capaci di produrre sulla Terra. per questo motivo vedo fattibile - come astronave generazionale - soltanto una luna viaggiante. Perché si necessita anche fonderie e forni ad alta temperatura al fine di poter eseguire il recycling dei materiali.

Come equipaggio iniziale sarebbe ottimo aver un paio di milioni di esseri umani. A seconda del successo di lavoro della luna e delle sue funzionalità interne si potrebbe avere alla fine del viaggio fino a 100 milioni di esseri umani. Ciò basterebbe per mantenere una civilizzazione intatta.

Dettagli dell'astronave generazionale tipo "luna viaggiante"


descrizione dell'arca spaziale

La gravitazione

Una determinata gravitazione è decisiva sia per la comodità dell'equipaggio come anche l'allenamento all'arrivo su un pianeta. Se prendiamo come base la gravitazione della Terra con 1 g, allora la gravitazione nelle sfere di vita dovrebbe ammontare ad almeno 0.1 g (10 % g). Da un lato questo basterebbe perché uomini ed animali si sentissero al loro agio e d'altro canto un uomo potrebbe portare pesi fino a 500 kg. Ciò faciliterebbe di molto il lavoro industriale interno.

Partiamo dal presupposto che la luna di Saturno Mimas sia adatta per questa ristrutturazione. Mimas si addice per due ragioni. Da un lato ha la grandezza giusta e dovrebbe anche essere già "fredda" fino al nucleo. Soltanto che Mimas ha soltanto una gravitazione dello 0,01 g (1% g). Ma il suo nucleo si potrebbe riempire di metalli pesanti ed alcuni milioni di tonnellate di uranio NON arricchito. Ciò provocherebbe un nuovo inizio di fusione del nucleo offrendo abbastanza calore interno attraverso le rocce. Inoltre si potrebbe così aumentare la gravitazione interna, se nel suo nucleo ci fosse una densità di oltre 10 g/cm3.

Anche asteroidi sferici comeVesta si potrebbero ristrutturare come astronavi generazionali ed eseguire la medesima procedura. Il vantaggio di Vesta è chiaro. Con la sua densità di 3,7 g/cm3, che offre già una gravitazione superficiale del 3% della gravitazione terrestre, è molto adatto a ciò. Inoltre contiene certamente molti metalli di tutti i tipi. Ciò che parla a favore di Vesta è la sua "indipendenza" dal campo di gravitazione di uno dei grandi pianeti. Ciò significa che sarebbe più facile spingerlo fuori dal campo gravitazionale del nostro sistema solare al contrario di Mimas. Quest'ultima si dovrebbe spingere fuori dal campo gravitazionale di Saturno. Una cosa non facile, dato che si trova molto vicino a questo grandissimo pianeta.

Variante 1 del propulsore principale

Come propulsore mi immagino un propulsore ad uranio a vapore acqueo. Ciò significa che l'acqua viene tramutata in un caldissimo vapore fino a raggiungere circa 600-800 C. Da ciò ne risulta un'enorme pressione di vapore acqueo. Se si calcola bene il propulsore, allora il vapore acqueo potrebbe fuoriuscire sotto altissima pressione in modo parallelo alla direzione di marcia. Questo creerebbe una forte spinta.

propulsore ad uranio e vapore acqueo

Variante 2 del propulsore principale

Come 2 variante di un propulsore mi immagino una specie di acceleratore di particelle.

Molti grandi magneti intorno ad un "tubo di propulsione" eietterebbero piccoli granelli di metallo magnetico (arricchito un po' con altri elementi non utili) dallo sbocco di questo tubo pieno di bobine magnetiche. Questa "eiezione" si potrebbe eseguire persino con una velocità del 50% della luce. Ciò causerebbe una grande spinta. Ma purtroppo si dovrebbe prima poter produrre moltissima energia elettrica. Ma come?


Tra l'altro ci si deve domandare: Come si esegue il finanziamento?

Non si sa quando, ma un giorno il nostro sole sarà alla fine e l'umanità, nonché l'intera natura del nostro pianeta, necessiterà di un'altra soluzione, se vogliamo mantenere in vita la nostra natura. Ed infine, questa costruzione, sarebbe un'eccellente sostituzione della nostra industria bellica.






Copyright © 2012.03 Pierluigi Peruzzi (è senz'altro permesso copiare, linkare e divulgare)
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