Difesa Planetaria: le api-laser al lavoro

ABLAZIONE (s.f.) fusione o evaporazione superficiale di un corpo sottoposto a elevata temperatura. (Il Nuovo Zingarelli)

Se si sottopone ad ablazione un’area circoscritta e opportunamente individuata sulla superfice di un asteroide, si crea nel vuoto un getto di materiali (gas e microparticelle), che, elevatosi con violenza dall’area surriscaldata, fornisce all’asteroide una spinta in senso contrario. Nel nostro caso, l’ablazione viene ottenuta utilizzando uno sciame di piccoli robot, equipaggiati con generatori laser (le api-laser), in grado di muoversi in formazione e concentrare i loro raggi sul punto prescelto della superficie dell’asteroide, fino a innescare l’ablazione e a sostenerla per periodi lunghi, mantenendo i raggi collimati. Tanto basta per annoverare quello delle api-laser tra i più promettenti metodi a bassa spinta per la deflessione degli asteroidi, da utilizzare per la Difesa Planetaria o per scopi scientifici. Infatti, l’uso dell’ablazione garantisce da qualsiasi rischio di frammentazione del bersaglio, nonché dalla necessità di sbarcarvi sopra. Per alimentare il generatore laser è sufficente l’energia solare, e il fatto che il materiale ablato sia stato parte dell’asteroide stesso offre agli scienziati inedite possibilità di analisi geologica anche degli strati immediatamente sotto la superficie.

Naturalmente ogni tecnologia ha i suoi punti deboli. Quelli dell’ablazione risiedono sopratutto nel comportamento del materiale ablato, che, invece di concentrarsi nel getto, tende a spargersi tutto intorno alla zona illuminata, come in una nuvola a forma di cono, contaminando ogni superficie esposta, comprese le ottiche dei laser. Queste superfici subiranno una degradazione e le prestazioni dei laser verranno attenuate? E’ necessaria un’intensa attività di laboratorio per fare chiarezza su questi e altri problemi, come per esempio la formazione ed evoluzione del getto e i risultati dell’ablazione quando applicata su materiali diversi.

Il progetto “Laser Bees” è il punto di arrivo di un lungo lavoro sull’ablazione realizzato da diversi ricercatori, a partire da Melosh e Nenchomov, che nel 1993 proponevano l’uso di un unico specchio di enormi dimensioni (fino a 10 km di diametro), facente funzione di collettore solare per raggungere le alte temperature necessarie per innescare l’ablazione. Campbell e Phipps nel 1997, e nel 2005 Park e Mazanek, proposero addirittura di vaporizzare l’asteroide bersaglio con un mega-laser alimentato da un reattore nucleare. Infine Vasile e Maddock, nel 2009, proposero per la primia volta il progetto di uno sciame, ma con “api” equipaggiate con specchi collettori. Più recentemente i due ricercatori hanno aggiornato il progetto aggiungendo il laser. Il gruppo di lavoro è diretto dal prof Massimiliano Vasile e si avvale della struttura dell’Advanced Space Concepts Laboratory dell’Università di Strathclyde, in Scozia. Il progetto “Laser Bees” è frutto di una collaborazione tra l’Institute of Photonics dell’Università sopracitata e il Power, Systems and Energy Group dell’Università di Glasgow, e riceve anche finanziamenti dalla Planetary Society americana, nonché un entusiastico supporto in termini di immagine e pubbliche relazioni.

In quanto al prof. Vasile (nella foto), la sua brillante carriera lo segnala come uno degli scienziati italiani dello Spazio attualmente più attivi. Nato nel 1970, consegue sia la laurea che il dottorato in Ingegneria aerospaziale al Politecnico di Milano. Dal 2001 al 2003 è ricercatore presso l’ESA/ESTEC, in Olanda, ed è uno dei primi a entrare a far parte dell’Advanced Concepts Team (ACT). In seguito è assistente e docente al Politecnico di Milano. Nel 2008 si trasferisce in Scozia, dove insegna prima all’Università di Glasgow e poi in quella dello Strathclyde, alla quale è tuttora assegnato.

ROBERTO FLAIBANI

fonte: LASER BEES – A Concept for Asteroid Deflection & Hazard Mitigation

credits: University of Strathclyde, University of Glasgow (UK)

Fisico, matematico, visionario

Avesse avuto due vite, una l’avrebbe dedicata alla matematica, l’altra all’astrofisica. Dovendo accontentarsi, s’è votato a entrambe con tantissima passione e, ça va sans dire, pochissimo tempo libero.

 Il dott. Claudio Maccone, nel corso del Congresso Internazionale di Astronautica svoltosi recentemente a Napoli, è stato eletto Presidente del Comitato Permanente SETI in seno alla IAA. Sostituisce Seth Shostak, presidente per due mandati, ed è il primo italiano, anzi il primo non-americano a ricoprire tale carica.

 Laureato in fisica e matematica col massimo dei voti, Maccone nel 1980 ha ottenuto un dottorato in matematica al King’s College di Londra, con una tesi sulla Trasformata di Karhunen-Loeve (KLT). Si tratta di un algoritmo in uso nelle telecomunicazioni, estremamente utile in ambito SETI, perché rende possibile evidenziare con grande accuratezza eventuali segnali captati da un radiotelescopio, isolandoli dal rumore cosmico di fondo e da qualsiasi disturbo elettromagnetico. Ancora oggi, però, la quasi totalità dei ricercatori SETI sta utilizzando, per l’analisi dei dati, l’antiquata Trasformata Veloce di Fourier (FFT), che prende in esame solo dati in banda stretta e a grande velocità. KLT invece garantisce maggior sensibilità e lavora in banda larga, ma richiede tempi di elaborazione molto più lunghi. Maccone è oggi uno dei più convinti sostenitori dell’implementazione della KLT ovunqe si faccia SETI.

 A partire dal 1985, Maccone ha lavorato a lungo presso l’azienda aerospaziale Aeritalia (oggi Thales Alenia Space) alla progettazione di satelliti artificiali, come il QUASAT e il Tethered Satellite. Nel 1993 propone provocatoriamente all’ESA di realizzare la cosidetta missione FOCAL, ambizioso progetto per lo studio e l’utilizzo della cosidetta Lente Gravitazionale del Sole, un fenomeno naturale di grande potenza. In pratica, la gravità solare deflette e mette a fuoco la luce dei corpi celesti occultati dal Sole, ottenendo, nel fuoco, magnificazioni di enorme entità. Il fuoco si trova però alla distanza di 550 Unità Astronomiche (UA), ben oltre i confini del Sistema Solare. Si tratta quindi di un’impresa lunga e rischiosa, ai limiti dell’attuale tecnologia, che però darebbe all’Uomo il controllo su uno strumento di straordinaria potenza.

 Nel 2010 la IAA lo chiama a ricoprire l’incarico di Direttore Tecnico per l’Esplorazione Scientifica dello Spazio. Inoltre è responsabile del progetto “Lunar Farside Radio Lab/PAC Project”, e in questa veste nel giugno 2010 ha elevato formale richiesta all’ONU, perchè un’area situata sulla faccia nascosta della Luna, denominata Cerchio Antipodale Protetto (PAC), venga permanentemente mantenuta nello stato di radio-quiete in cui si trova attualmente. Infatti il corpo stesso della Luna esercita un effetto schermante contro l’inquinamento elettromagnetico proveniene dalla Terra, e in futuro ciò permetterà di disporre del PAC come località ideale dove costruire grandi radiotelescopi.

 Numerosi i riconoscimenti ricevuti, tra cui il prestigioso “Giordano Bruno Award” con la suggestiva e significativa menzione: “ […] Dr. Maccone is, significantly, the first Italian to win the Bruno award, which was established in 1995 and is dedicated to the memory of Giordano Bruno, the Italian monk burned at the stake in 1600 for postulating the multiplicity of inhabited worlds”.

 Instancabile anche nella sua attività divulgativa, il nostro ha scritto oltre 70 articoli tecnici e scientifici, perlopiù pubblicati nella rivista “Acta Astronautica”, nonché quattro libri in lingua inglese, due per IPI Press: Telecommunications, KLT and Relativity e The Sun as a Gravitational Lens: Proposed Space Missions, e due per Springer: Deep Space Flight and Communications (2009), e Mathematical SETI (2012).

 Nel suo ultimo libro, in uscita proprio in questi giorni, Maccone riprende e aggiorna i suoi temi più conosciuti, ossia la missione FOCAL e l’algoritmo KLT, ma sopratutto presenta un progetto molto ambizioso al quale sta lavorando da anni, cioè la revisione dell’intero impianto matematico del SETI. Maccone ha riformulato in chiave statistica sia la famosa equazione di Drake, che fornisce il numero di civiltà extraterrestri presenti nella Galassia, sia quella di Dole, che fornisce il numero dei pianeti abitabili. Un primo, importante risultato è la scoperta di una nuova curva di distribuzione che il noto fisico Paul Davies ha battezzato “La distribuzione di Maccone”, dalla quale si evince che la probabilità di trovare una civiltà aliena a una distanza dal Sole inferiore a 500 anni-luce è virtualmente pari a zero. Ma i nostri attuali radiotelescopi sono in grado di rilevare eventuali segnali d’origine artificiale a una distanza massima di 200 anni-luce: ecco perché il SETI non ha potuto registrare, fino a oggi, alcun risultato positivo.

 “Si tratta di un libro dedicato a un pubblico di esperti, non è assolutamene un’opera a carattere divulgativo – dice lo stesso Maccone – ma è qualcosa di cui la comunità scientifica internazionale ha davvero bisogno. E’ un tentativo di connettere discipline scientifiche considerate fino a oggi indipendenti tra di loro: l’astronomia, l’evoluzione della vita sulla Terra e altrove nell’Universo, l’astronautica (sopratutto per quanto riguarda i viaggi interstellari a velocità relativistiche), e la storia matematica. Combinare tutto questo in una sorta di descrizione matematica unificata, era qualcosa che andava fatto.”

 Claudio Maccone viene considerato oggi uno dei più importanti scienziati SETI a livello mondiale. In suo onore, l’International Astronomical Union (IAU) ha battezzato col suo nome l’asteroide 11264.

ROBERTO FLAIBANI

 

Appunti semiseri di un organizzatore

Si è concluso il Quarto Congresso del Comitato Permanente SETI in seno alla IAA , intitolato “Searching for Life Signatures“. L’interpretazione degli avvenimenti è piuttosto complessa, perciò presenterò non uno, ma tre consuntivi, uno per ciascuno dei soggetti della coalizione che ha dato vita all’evento: la IAA, i blog carnevalisti, e San Marino Scienza, marchio creato ad hoc per rappresentare il motore organizzativo della manifestazione a livello nazionale e non solo: ne facevano parte i rappresentanti del CVB, i presidenti di IARA, FOAM13, SETI ITALIA, e professionisti come Gianni Boaga, nella funzione di webmaster, e io stesso (ufficio stampa, eccetera).

1.

Un paio di dozzine di relatori provenienti da mezzo mondo, tra i quali dei grossi calibri come Harp (direttore del SETI Institute) e Garrett (direttore di ASTRON), una star del mondo scientifico come Denise Herzing (amatissima per i suoi studi sul linguaggio dei delfini), un certo interesse dimostrato dalla stampa periodica e locale, una chilometrica intervista da parte dell’ANSA, e il bombardamento virtuale di 45 blogger carnevalisti sul tema del Congresso. Il tutto tra i marmi del Centro Congressi Kursaal e i merli delle storiche mura di San Marino, e poi l’ambiente chic del Grand Hotel, le cene di gala, le gite turistiche…… Claudio Maccone, Direttore Tecnico della IAA per l’Esplorazione Scientifica dello Spazio, patron della manifestazione, non poteva sperare di più: il SETI non è certo la NASA.

2.

73 articoli sul tema del Congresso (Cercando Tracce di Vita nell’Universo), scritti da 45 blogger per il primo Carnevale scientifico unificato, vedi contributi di Chimica – vedi contributi di Fisica. Un successo senza precedenti! L’idea mi era venuta mentre stavo fantasticando su come organizzare una copertura mediatica per il Congresso. Ne parlai con Gianni Boaga, blogger di “Storie di Scienza”, con cui avevo già collaborato in precedenza, e poi con Claudio Pasqua di Gravità Zero, per il Carnevale della Fisica. Claudio si disse interessato all’idea, purchè fosse a costo zero per i blog, e suggerì di cooptare, per il Carnevale della Chimica, l’associazione Chimicare, nei panni del suo serafico presidente, Franco Rosso. Così, mentre Claudio diradava il suo impegno, e Gianni era assorbito dai suoi doveri di webmaster e da una serie di vicissitudini familiari, Franco e io, dopo un negoziato lungo e difficile, riuscivamo ad accordarci su un contratto che prevedeva un semplice scambio di servizi tra le parti, senza movimento di denaro. Il quadro si completava con l’arrivo di Annarita Ruberto, puntuale come il Settimo Cavalleria in “Ombre Rosse”. Così Scientificando sostituiva Il Tredicesimo Cavaliere nella funzione di blog ospitante i contributi di Fisica, sollevandomi da un incarico che a fatica sarei riuscito a svolgere senza l’aiuto di Claudio o Gianni, e di sicuro non al livello a cui è arrivata Annarita. A ben vedere, sono proprio loro, quei 45 blog carnevalisti, con il loro entusiamo e disponibilità, i veri “vincitori” della manifestazione.

3.

Ho lavorato a questo progetto a mezzo tempo e in totale autonomia per quasi otto mesi. Ho dovuto occuparmi un po’ di tutto: dai rapporti con la stampa alla ricerca di espositori e sponsor, dalle relazioni con le organizzazioni degli astrofili e degli space enthusiasts alla raccolta di indirizzi per la costruzione di mailing list. Ciò mi ha consentito di avere una visione d’insieme che mi ha ispirato qualche buona idea. Ciononostante, e a dispetto degli sforzi fatti a tutti i livelli, la partecipazione del pubblico è stata nulla: alla reception del Kursaal si sono presentati 6 spettatori, non uno di più. Le motivazioni di una simile catastrofe sono molte, prima fra tutte la scelta di tenere il Congresso in giorni feriali, anziché nel week-end. Paradossalmente, la ricchezza del programma e l’alto livello scientifico dei relatori possono aver innescato un sentimento di inadeguatezza se non tra i blogger più colti, almeno tra gli space enthusiast più giovani. Si è fatto un uso perfino “punitivo” dell’inglese rispetto all’italiano, giungendo a livelli assurdi: l’esistenza del servizio di traduzione simultanea verso l’italiano non è stata segnalata nemmeno nel programma ufficiale, ovviamente redatto in inglese. La copertura dell’evento da parte delle testate giornalistiche tradizionali (cartacee o radiotelevisive) è stata scarsa, salvo qualche lodevole eccezione. A parte “l’evento blog” e una retrospettiva cinematografica, non siamo riusciti ad organizzare nemmeno un evento in italiano, perchè tutte le associazioni e i gruppi a cui ci eravamo rivolti avevano declinato l’invito. Valga per tutti la comunicazone giuntaci dallo STIC: “Per quel che riguarda la nostra partecipazione fattiva, non siamo interessati a organizzare qualcosa, contando sul fatto che eventuali nostri Soci interessati all’iniziativa troveranno già molto da vedere all’interno della vostra manifestazione”. La lista potrebbe continuare, ma fermiamoci qui a meditare.

(nella foto: Franco Rosso, Roberto Flaibani, Paolo Gifh)

Questa mancata risposta del pubblico italiano potrebbe avere l’effetto di spegnere l’interesse del CVB per qualsiasi manifestazione di carattere scientifico. Se si chiudono spazi per la divulgazione, non è mai un bene. Invece il successone dei blog rilancia ogni iniziativa a carattere virtuale, sia essa un webinar o qualcosa ancora da inventare. In merito all’invisibile pubblico italiano, al di là di quanto detto finora, ritengo che ci siano un centinaio di assenti ingiustificati, persone cioè che avrebbero potuto comunque comprendere il significato e l’eccezionalità dell’evento, e quindi parteciparvi ugualmente. Mi riferisco ai soci del FOAM13, la crema degli astrofili italiani, che col SETI fanno pranzo e cena, e contano nel loro organigramma Claudio Maccone in persona; a quei 45 blogger carnevalisti, la crema dei blogger scientifici italiani, che hanno dato il loro contributo sul tema della vita nell’Universo; a un imprecisato numero di assatanati di Star Trek, la crema degli space enthusiast, che incendiano ogni giorno il forum dello STIC su Facebook, dimostrando di avere un cervello che funziona, oltre che una buona cultura scientifica generale. A tutti costoro dico: “Io c’ero. Invece voi a casa, a guardarvi l’ombelico!”

 ROBERTO FLAIBANI