Il Tredicesimo Cavaliere

Scienze dello Spazio e altre storie

Il Sole, una straordinaria lente gravitazionale

Secondo la Legge della Relatività Generale, la luce subisce una deviazione in presenza di un campo gravitazionale. Einstein ipotizzò che il campo gravitazionale perturbante si sarebbe comportato, sotto molti aspetti, come una comune lente ottica mentre, in particolari condizioni di allineamento con l’osservatore, avrebbe dato origine a svariate anomalie come due, tre o anche quattro false immagini della sorgente, forme ad anello e altri “miraggi gravitazionali”. Alla fine degli anni ‘70 , con la scoperta dei quasar, sono state individuate nel cielo le prime lenti gravitazionali, in pieno accordo con la teoria eisteniana. Da allora ne sono state scoperte molte altre, tanto da dar vita ad una nuova disciplina chiamata “ottica gravitazionale”. Consideriamo ora come sorgente luminosa un corpo celeste lontano, per esempio una stella o una galassia, il Sole come generatore del campo gravitazionale perturbante, e posizioniamo un osservatore dall’altra parte del Sole rispetto alla sorgente, in modo che questa risulti completamente occultata e in asse con l’osservatore e il centro del Sole. Date queste condizioni, sarà la nostra stessa stella ad agire come lente gravitazionale. Ogni lente ha un fuoco, e quelle gravitazionali non fanno eccezione. Nel nostro caso, il fuoco si trova approssimativamente alla distanza di 550 unità astronomiche (UA) dal Sole. Per capirsi, 1 UA equivale alla distanza media Terra – Sole, circa 150 milioni di km., mentre Plutone si trova intorno alle 40 UA, e Voyager-1 ha oltrepassato le 108 UA qualche mese fa. Ogni lente provoca un ingrandimento dell’immagine della sorgente, anche quelle gravitazionali. E stato calcolato, e più volte confermato, che la lente gravitazionale del Sole provoca, alla distanza di 550 UA , ingrandimenti teorici assolutamente enormi. In altre parole, la natura ci offre uno strumento d’indagine di potenza mostruosa, che mai saremo in grado di eguagliare artificialmente. Con l’attuale tecnologia non siamo ancora in grado di sfruttare una simile risorsa, ma il ritardo può essere colmato in pochi anni. Intanto il dibatttito prende piede nella comunità scientifica internazionale, dove si fa strada la proposta di uno scienziato spaziale italiano, il dott. Claudio Maccone, 62 anni, PHD in matematica al King’s College di Londra, membro della International Academy of Astronautics, una ventennale esperienza di lavoro presso l’Alenia di Torino. Nel suo ultimo libro “Deep Space Flight and Communications: Exploiting the Sun as a Gravitational Lens” (Springer/Praxis, 2009), il dottor Maccone fa conoscere al pubblico la proposta che da anni ha presentato e sostenuto presso l’ESA e l’ASI, raccogliendo riconoscimenti e applausi, ma non ancora impegni concreti.

Si tratta della cosidetta mssione FOCAL: una volta individuata la sorgente oggetto d’indagine, verrà lanciato un veicolo spaziale di nuova concezione che avrà come primo obiettivo raggiungere il corrispondente fuoco alla distanza di 550 UA, per poi continuare a muoversi lungo l’asse focale prescelto, allontanandosi dal Sole fino a 1000 UA. Oltre all’osservazione della sorgente, la sonda eseguirà durante il volo molte altre misurazioni e indagini che l’autore descrive accuratamente nel libro. Ci sono inoltre capitoli dedicati a problemi di astrodinamica, all’effetto corona, all’Interstellar Probe della NASA, e un’intera sezione dedicata al nuovo algoritmo per le telecomunicazioni denominato KLT. Una missione così ambiziosa richiede un alto livello di collaborazione internazionale, una pianificazione di lungo periodo, e chiare scelte strategiche iniziali. Scegliere la sorgente sarà ovviamente la decisione più importante. Potrebbe essere il buco nero posto al centro della Via Lattea, un oggetto di indubbio interesse scientifico. Oppure Proxima Centauri, se vogliamo vedere la missione FOCAL come propedeutica al primo volo interstellare. Oppure un promettente pianeta extrasolare, un tipico obiettivo SETI.

Comunque vada, i politici non lasceranno certo gli scienziati da soli nell’elaborazione di simili decisioni, e questo non mi sembra un male. Di certo sarebbe un gran bene se anche l’opinione pubblica, o almeno la parte più informata e sensibile di essa, fosse resa più partecipe della politica spaziale. Questo succede già negli Stati Uniti, dove perfino gli astronauti sono spesso in giro per conferenze e manifestazioni, ed esistono enti privati senza scopo di lucro, come la Planetary Society, che non solo fa opera di divulgazione scentifica a un ottimo livello, ma raccoglie fior di quattrini dai propri associati e altri donatori, e li spende finanziando proggettl propri, che vanno a coprire settori di nicchia, immeritatamente dimenticati dall’apparato statale. Basti pensare al settore, sempre più strategico, della propulsione a vela solare: NASA ed ESA sono in ritardo, la JAXA giapponese è più avanti grazie a Ikaros, ma la Planetary Society investirà 1,4 milioni di dollari nel 2010 per il progetto Lightsail. In Italia chissà quanto tempo dovremo aspettare prima di poter trovare in libreria un’edizione a carattere divulgativo, in lingua italiana, del bel libro del dottor Maccone.

Fonte: IAA, “The Sun as a Gravitational Lens : A Target for Space Missions Reaching 550 AU to 1000“, by Claudio Maccone – “New Trends in Astrodynamics and Applications – V” Politecnico di Milano, Milano (Italy), 30 June, 1-2 July 2008

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29 maggio 2010 - Posted by | Astrofisica, Astronautica, Scienze dello Spazio | , ,

1 commento »

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    Commento di KALLISTI | 20 luglio 2010 | Rispondi


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