Il Tredicesimo Cavaliere

Scienze dello Spazio e altre storie

Grilli, api e hamburger di vermi

Sono un esperto di cucina fantascientifica. Su di me come scrittore di fantascienza chiunque può dire quello che gli pare, lo fanno, ma almeno datemi atto di essere un esperto di cucina fantascientifica: 30.000 (e passa…) copie vendute in due edizioni di “Memorie di un cuoco d’astronave” mi autorizzano a definirmi tale.

Solo che parlare di mangiare insetti ormai non è più fantascienza. Le foto che vedete in questo articolo sono foto reali scaricate dalla rete di una moda estiva statunitense: lecca-lecca agli insetti. Uno li scarta , li succhia, succhia lo zucchero che li avvolge e poi si mangia gli insetti.

popteqil2Non è fantascienza. E’ un prodotto commerciale, i cui realizzatori si vantano dei loro allevamenti di insetti e di come vengano nutriti in modo biologicamente controllato e corretto…

D’altra parte il miele lo mangiate? Scusate se ve lo dico così, ma il miele è un liquido fatto al 90% di zucchero secreto da una ghiandola specifica che sta a pochi millesimi di millimetro dall’ano dell’ape. E non sto scherzando.

Anzi, dato che non voglio disgustarvi , nemmeno ve lo dico che cos’é veramente la “pappa reale” che tanta gente usa come ricostituente…

bugcandyIn realtà tutto ciò nasce da una cena con amici, nel corso della quale una amica che stava per bere un bicchierino di Mescal, non lo ha fatto solo perché io le ho chiesto (avendo capito il tipo) “Tu non hai nulla contro i vermi, vero?”.

Lei non sapeva che nella bottiglia del vero e genuino Mescal, nel fondo, c’è sempre un verme (in realtà una “pupa”, ma non stiamo a sottolizzare) che ci viene messo a garantire la genuinità del Mescal (una specie di grappa fatta con la polpa dell’agave messicana) dato che quel verme vive esattamente all’interno della pianta. Lei era inorridita solo all’idea (cosa comprensibilissima, intendiamoci) e non ha bevuto il Mescal. E’ anzi rimasta ancora più disgustata quando le ho detto che in realtà il verme prima di essere messo nella bottiglia viene leggermente tostato così da risultare croccante quando lo si mangai, alla fine della bottiglia.

Avete mai sentito la leggenda urbana che dice che gli hamburger di Mac Donalds sono fatti di un impasto di lombrichi? Ha girato per tutti gli anni 90 negli stati Uniti ed anche da noi, e non è vero naturalmente.

Non è “ancora” vero!

Allevare e mangiare insetti molto probabilmente sarà il modo in cui risolveremo il problema dell’alimentazione del pianeta in futuro.

E per molti ottimi motivi:

  • la stessa quantità, diciamo 100 grammi di carne di manzo o di vermi, dà quantità di proteine , vitamine e sali minerali diversissime, con un vantaggio del 50% nel caso dei vermi (pupe di farfalle et similia, prevalentemente, secondo i futuri allevatori)

  • allevare insetti è mille volte meno inquinante e distruttivo che allevare mucche: non solo per le mucche occorre distruggere foreste per fare spazio ai campi (come si dice di solito: la mucca in realtà divora la Terra, fra desertificazione erosione dei suoli eccetera) ma è omrai appurato statisticamente che il metano pordotto daglianimali da allevamento per l’alimentazione umana produce un buon 15/20% del metano presente nell’aria del pianeta. Se non avete capito come lo producono, ve lo dico io: scoreggiano! Mucche, pecore, capre, cavalli, maiali, in centinaia e centinaia di esemplari scoreggiano tonnellate di metano nell’atmosfera. E anche questo non è uno scherzo.

  • per moltissime culture di questo pianeta (primi fra tutti i cinesi, e scusate se son pochi: 1,5 miliardi) mangiare insetti è addirittura una leccornìa tradizionale; non ci sarbbero problemi per loro

ambersideGli arabi no, invece; la famosa storia di San Giovanni che si ritira nel deserto a mangiare “miele e locuste” è solo un errore di traduzione: la parola che significa “locusta” in aramaico è estremamente simile a quela che significa “focaccia”. E’ un errore che va avanti da 2000 anni in tutte le traduzioni del Vangelo, ma tant’è, storici e linguisti lo sanno da un centinaio di anni: San Giovanni nel deserto mangiava miele e focacce.

Insomma, mangeremo insetti? Dico, noi italiani, dato che i teen-ager americani hanno già cominciato.

Ah, saperlo…

MASSIMO MONGAI

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27 ottobre 2014 Posted by | Fantascienza, News | , , | Lascia un commento

SF-SFX (*) Effetti speciali e FS, vexata quaestio

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I tre film di Fantascienza con Scarlett Johanson di cui voglio parlare sono: Lei (Her), Under the Skin, Lucy. I film sono indicati nell’ordine in cui io li ho visti nel corso di quest’anno, che è l’ordine in cui sono apparsi sul mercato italiano. Ma Scarlet è tutt’altro che nuova al genere, anzi. Ha infatti interpretato ruoli di protagonista o comunque significativi anche in altri 6 film di FS: The Island, The Prestige, The Spirit, Iron Man 2, The Avengers e Captain America: The Winter Soldier. In totale ben nove dunque, in soli nove anni e tutti rigorosamente di genere. Se va avanti così diventerà una icona della FS!

her 2Nel primo Lei (Her), Scarlett Johanson è presente solo come voce, dato che il suo personaggio è il sistema operativo ospitato nel computer dell’altro personaggio principale. Nella versione italiana la voce è quella  di Micaela Ramazzotti. Diversamente dal solito nei film di fantascienza, gli effetti speciali in questo film sono zero. Potremmo dire forse che l’unico effetto speciale è l’aver girato il film a Shangai, nella super moderna Shangai di oggi che in effetti sembra un effetto speciale futuristico. In questo mondo i sistemi operativi dei computer sono evoluti al punto di essere pienamente senzienti, sono persone a tutto tondo, autonomi e fanno scelte autonome fino al punto di interagire alla pari con gli esseri umani e da combinar loro uno scherzetto non da poco che non vi dico per non spoilerare il film.

Film Review Under the SkinUnder the skin è un “film di fantascienza d’autore” o se volete è un “film d’autore ma di fantascienza”. A dire che è un film d’autore, ossia un film in cui le scelte stilistiche autorali sono forti, nette, hanno un livello alto, ma al tempo stesso si tratta di un film di genere, correttamente di genere per di più. E’ probabile che non lo abbiate visto, è stato pochissimo nelle sale, pur essendo un bel fim anche se leggermente noioso, come, scusatemi, quasi tutti i film d’autore. E se la noia la si perdona al film autorale,  molto più difficilmente la si perdona al film di genere. Comunque, a dimostrare la peculiarità di questo film, qui troverete i commenti dei critici americani, fra loro a dir poco contraddittori eppure proprio per questo condivisibili. Per apprezzarli in pieno dovreste vedere il film, però.

skin4Il film è difficilmente raccontabile: un alieno o una aliena va a capire, letteralmente indossa una pelle di una donna bellissima per sedurre maschi umani ai quali sottrarre altre pelli per futuri interventi sul pianeta, chissà, una invasione, una esplorazione, una ricerca, non si capisce. Qui gli effetti speciali ci sono e sono molto belli, ma anche molto strani! Sono essenziali alla storia? Forse. Il film, ripeto è corretto secondo le regole del genere, non ha nulla di criptoproustiano (**), è fantascienza di quella vera e tosta. Ripeto essendo autorale è un po’ noioso, ma resta fantascienza vera. Nell’insieme a me pare un film corretto dal punto di vista del genere (non ci sono salti logici, abusi dei canoni fantascientifici, impossibilità scientifiche) quindi è senza dubbio un film di fantascienza e al tempo stesso è vero che è un film un po’ noioso ed è noioso perché è un “film d’autore”.

LucyInfine Lucy è ancora in sala quando scrivo ed è un classico bel film di FS, godibilissimo e pieno di effetti speciali (del resto Luc Besson è una garanzia). Ho visto Lucy e come mi aspettavo è un film non solo di fantascienza, ma assolutamente NON noioso e commerciale. Quest’anno Scarlett è stata pressoché onnipresente nel mondo della FS cinematografica.
La quale ogni anno riversa nelle sale italiane una ventina di film di FS quasi tutti buoni se non ottimi e mai “autorali”, ossia film nei quali gli autori per fare qualcosa che “non sia solo fantascienza” puntano molto sulla forma, su elementi e stilemi che con il genere non hanno nulla a che fare. E’ interessante notare che nelle sale i film di FS sono visti indifferentemente da un pubblico femminile e maschile diversamente dal pubblico dei lettori (pare, dicono, sembra…) e di tutte le età.

Lucy 2La presenza di tanti film nelle sale (e considerate che per ogni film che arriva da noi almeno un altro non arriva, e passerà in TV o nei pc, quindi parliamo di letteralmente decine di film di FS) dimostra che c’è non solo un mercato per la FS, ma proprio un vero e proprio BISOGNO di immaginario fantascientifico. Commedie a parte, la FS è rimasta praticamente l’ultimo “genere” cinematografico chiaramente riconoscibile almeno nella lista di quelli tradizionali.

Donne onnipresenti nella Fs dunque, sugli schermi e in sala. Non nella produzone dei film però visto che registi e sceneggiatori sono in tutti e tre uomini. E’ che non sanno farlo… Scherzo. Il perché in realtà è ovvio: il ruolo di regista è un ruolo di grande potere, per ottenere il quale gli uomimini si battono con efficienza evidentemente maggiore delle donne, è una questione di puro e semplice patriarcato; le quali donne infatti fanno sì le registe, ma sono decisamente di meno e fra loro, le registe di film d’azione in realtà sono altro che poche, se non sbaglio c’è solo Katherine Bigelow, che se non altro costituisce una clamorosa eccezione che conferma la regola, nel senso che i suoi sono film che definire adrenalinici è dire poco, e ne ha fatto uno di fantascienza, Strange Days (con pochissimi effetti speciali fra l’altro)…. Fra gli sceneggiatori le donne sono molte di più, più nella TV che nel cinema.
Ma a questo punto vorrei sottolineare come la FS non è fatta dagli effetti speciali o lo è solo in minima parte. Moltissimi i casi, valga uno per tutti: “Fiori per Algernon”. Cos’è quindi l’essenza della FS?
Tre film di vera FS, diversi per forma e sostanza, ma non per essenza, con in comune una attrice ed un forte personaggio femminile. E in sala nutrito pubblico femminile in tutti e tre i casi. Considerate che per Under the skin eravamo dieci, quindi metà e metà, mentre per Lucy, ma anche per Lei 400 di nuovo metà e metà.
Resta però sempre vero che le donne leggono FS molto meno degli uomini. Non ho intenzione di dimostrarlo per l’ennesima volta: sappiatelo, è così e se non ci credete andate sul sito dell’ISTAT e nella stinga di ricerca digitate la paola “fantascienza”, spunterà una ricerca sui lettori di FS.
Altri articoli sull’argomento si trovano sul Trediscesimo Cavaliere, utilizzate per la ricerca l’apposita e ben visibile finestrella.
Ma a questo punto o mio lettore, tu appartieni ad una delle due categorie: sei d’accordo su questo assunto e ti chiedi perché; oppure non sei d’accordo, neghi il fatto e quindi non ti chiedi il perché. Il che per quel che mi riguarda chiude la discussione: è sterile ed ormai l’ho capito, non porta da nessuna parte.
Però…
Asimov diceva che in fondo l’essenza della FS è un racconto che parte dal What if…, cosa accadrebbe se una certa ipotesi fosse vera.
Bene. Facciamo finta che sia vero che le donne non leggono e quindi non scrivono FS. Se questo fosse vero, in un ipotetico mondo parallelo, in un anotherwhen, un altroquando a qualche universo parallelo da noi, perché sarebbe vero? In base a quali meccanismi psicologici, comportamentali, genetici, potrebbe essere vero che le donne non leggono e non scrivono Fs? Potete non essere d’accordo, naturalmente, ma io penso che il rapporto che c’è fra le donne e la fantascienza (almeno in quel mondo parallelo lì, certo) sia essenziale oggi per capire cos’è la fantascienza.
Non come si è evoluta, o come sta cambiando, ma proprio cos’è, cos’è sempre stata.
Intendiamoci, io non so come si possa spiegare questo legame, lancio un sasso nello stagno.

No non è vero, io lo so perché.

 

Massimo MONGAI

(*) Science Fiction Special Effect

(**) Dicesi criptoproustiano (di un film o di un testo di FS) quando il testo in questione per volontà di solito esplicita e dichiarata dell’autore, vuole essere “non solo di fantascienza”, ossia l’autore vorrebbe essere Proust o almeno famoso e considerato come Proust dal mondo critico ed accademico, ma gli è capitato di essere pubblicato come autore di FS. Il termine è mio, ma lo uso da molti anni ed è entrato almeno in parte in uso o se non altro compreso nel Fandom italiano. La FS criptoproustiana è il male assoluto anche perché è la causa principale del ridursi di pubblico e di occasioni di pubblicazioni. E’ male antico.

(***) Mi si permettano due considerazioni OT in relazione a UTS. Scarlet Johanson è un sex-symbol del cinema americano ed internazionale e se vi interessa in UTS la si vede abbastanza nuda. Ahimè, ha il culo basso. Inoltre la Scozia descritta nel film è invernale, brutta e piena di gente cattiva e brutta. Che c’entra direte voi? Due cose sgradevoli che non mi aspettavo, tutto qui.

 

21 ottobre 2014 Posted by | Fantascienza, News | , , | 2 commenti

LightSail + Cubesat: il Sistema Solare sarà aperto a tutti?

LightSail in orbita 2

Mentre i principi fondamentali della propulsione a vela solare erano noti già da lungo tempo, fin dall’epoca di Giulio Verne, solo recentemente la tecnologia dei materiali e di costruzione dei veicoli spaziali si è sviluppata abbastanza da rendere la vela solare un metodo di propulsione praticabile. La cosa è concettualmente molto semplice: costruisci una grande e leggerissima struttura (la vela), agganciala a un’astronave e lanciala nello spazio, dove la tenue pressione della luce del Sole può fare da propellente. Se la vela è grande abbastanza e l’altitudine sufficiente a far sì che non ci sia alcun effetto frenante dovuto all’atmosfera, la leggera ma costante accelerazione generata dalla pressione della luce del Sole può essere utilizzata per ottenere le altissime velocità di cui qualsiasi astronave ha bisogno per navigare nel Sistema Solare. Non c’è dubbio che i principi di fisica della vela solare funzionino. La sfida risiede nella loro applicazione pratica: costruire una vela sufficientemente grande, robusta eppure leggerissima, sistemarla ben piegata dentro l’astronave insieme a un affidabile meccanismo di dispiegamento, controllare l’orientamento del veicolo nello spazio (assetto) in modo che la vela possa essere usata per mandare l’astronave esattamente dove vogliamo. Fino a che queste capacità non saranno state messe alla prova e verificate, nessuna agenzia spaziale spenderà mai milioni di dollari per missioni che siano basate su questa tecnologia, a prescindere dai tanti potenziali benefici che promette. Ed è a questo punto che LightSail entra in gioco.

Il progetto LightSail è stato concepito circa cinque anni fa da Louis Friedman, Presidente uscente e co-fondatore  della Planetary Society, e da Tomas Svitek, della società Stellar Exploration, come metodo a basso costo di dimostrazione e convalida della tecnologia della vela solare. Gli obiettivi del progetto sono chiari: dispiegare e stabilizzare con successo una vela solare in orbita terrestre, dimostrare di saper controllare l’assetto del veicolo spaziale con sufficiente accuratezza, e usare la vela solare per modificarne intenzionalmente l’orbita. Per poter rappresentare un passo significativo verso future missioni, la vela deve essere abbastanza grande da fornire l’accelerazione richiesta, ma il sistema in generale deve essere piccolo e semplice per poter essere abbordabile economicamente.

Cubesat1Per fortuna, più o meno nello stesso tempo, il tipo di veicolo spaziale noto come Cubesat stava migliorando velocemente, fornendo una piattaforma ideale per la dimostrazione di LightSail. L’astronave è progettata come un Cubesat a tre unità (3U); consiste cioè in una colonna di tre cubi, ognuno dei quali misura 10 centimetri per lato. Tutte le funzioni, inclusa la vela e il meccanismo di  dispiegamento, sono sistemati in questo piccolo spazio. Mantenere il sistema piccolo e leggero abbastanza per entrare in un Cubesat 3U significa che una vela di dimensioni relativamente contenute, nel nostro caso 32 mq., può essere usata per fornire un’accelerazione utile. Se ne ottiene un veicolo spaziale a costo molto basso  eppure con elevate prestazioni, che darà un importante contributo alla tecnologia della vela solare. Sebbene ci siano state altre missioni equipaggiate con  vela solare, tra le quali la più nota è la giapponese  IKAROS, che nel 2010 dispiegò una vela solare nello spazio interplanetario eseguendo una serie di test, LightSail  sarà la prima del formato Cubesat. Con il loro profilo compatto e la componentistica standard, i Cubesat rientrano nella capacità di spesa di molte università e di altre organizzazioni; le grandi compagnie e le agenzie spaziali governative non saranno ancora per molto le sole a potersi permettere di costruire e lanciare satelliti. Ma a causa delle loro ridotte dimensioni, i Cubesat non hanno spazio per i motori a razzo e il relativo propellente che potrebbero permettere loro di viaggiare attraverso il Sistema Solare in maniera indipendente, e quindi non possono spingersi oltre le orbite terrestri . LightSail cambia tutto questo. Il matrimonio tra la vela solare e il paradigma Cubesat  è uno dei maggiori contributi di LightSail e della Planetary Society, sicuramente un passo avanti verso l’apertura del Sistema Solare a tutti.

Profilo di missione

LightSail sarà lanciato nell’aprile del 2016 come carico utile secondario del lanciatore Falcon Heavy, attualmente in sviluppo presso Space X. Una volta raggiunta l’orbita terrestre e distaccatosi dal vettore, LightSail, con la vela stivata al sicuro all’interno, verrà seguito e controllato lungo la sua traiettoria  per alcune settimane, allo scopo di determinarne accuratamente l’orbita e verificare che tutte le apparecchiature lavorino correttamente. Dopo circa quattro settimane dal lancio – l’esatto periodo di tempo non è stato ancora precisato – verrà dato il comando di dispiegare la vela solare. Ciò avverrà quando si avrà la certezza che il veicolo sarà in collegamento con una stazione terrestre di rilevamento, in modo da controllare il dispiegamento in tempo reale. Questo avverrà molto rapidamente: nel giro di un paio di minuti la vela sarà completamente estesa. A bordo, i sistemi noti come “torque rods” allineeranno automaticamente LightSail al campo magnetico terrestre e stabilizzeranno l’assetto del veicolo per la fase successiva, dedicata alla modificazione dell’orbita. Durante questa fase, il veicolo verrà riorientato due volte per ogni orbita, allo scopo di ottenere il massimo vantaggio dalla luce del Sole che colpisce la vela. Rettificando regolarmente il suo assetto durante un gran numero di orbite, mentre controlliamo accuratamente la dimensione, la forma e l’inclinazione dell’orbita sull’equatore terrestre, saremo in grado di confermare che la vela si sta comportando come previsto e sta eseguendo le attese modificazioni della traiettoria. Questo convaliderà pienamente il sistema e il processo di controllo dell’assetto. L’intera missione è pianificata per durare circa tre mesi, ma se il veicolo rimanesse efficiente non ci sarebbe motivo per non estenderla allo scopo di permettere ulteriori caratterizzazioni della prestazione dell’intero sistema.

Ciao LightSailConsiderazioni sull’altitudine dell’orbita

Una delle limitazioni nell’uso della vela solare in orbita terrestre è che la pressione della radiazione solare deve superare l’attrito atmosferico preferibilmente da 5 a 10 volte per garantire un sufficiente margine operativo. Questo dipende in parte dal fatto che l’alta atmosfera è variabile: si espande o si contrae secondo il ciclo del sole, l’attività delle macchie solari, e altri fattori meno prevedibili. Un’altitudine orbitale di 800 chilometri è considerata di solito la migliore per la configurazione  LightSail. In effetti, una delle sfide che ha impedito in passato di completare la missione LightSail è stata l’impossibilità di trovare un passaggio a buon mercato per l’orbita degli 800 km. Come dire, non erano previste possibilità di lanci gratuiti.

Per evitare il collo di bottiglia e portare finalmente LightSail nello spazio, abbiamo dovuto fare un compromesso sull’altitudine dell’orbita, e l’attuale piano di missione  prevede di piazzare l’astronave a circa 720 km. d’altitudine. Calcoli preliminari dimostrano che durante la missione la pressione della radiazione solare supererà l’attrito dell’atmosfera di un fattore che va da 2,5 a 5, sufficiente per una dimostrazione di volo a vela solare. Modificheremo l’orbita in vari altri modi, non solo rispetto all’energia orbitale, che ci obbliga a lavorare direttamente contro l’attrito atmosferico, ma anche in relazione ad altri parametri che non ne sono così drammaticamente influenzati. La pianificazione e il rilevamento accurati dell’orbita ci permetteranno di dare una dimostrazione efficace della tecnologia, anche a questa quota leggermente più bassa.

I partner dell’astronave LightSail

La Planetary Society stava giusto cercando un modo di completare la missione a prezzi sostenibili, quando dal Georgia Institute for Technology ci fu offerta una formidabile opportunità che ha grandemente favorito la missione. Gli studenti del Georgia Tech hanno vinto una gara per costruire e lanciare una missione chiamata Prox-1, che darà dimostrazioni di nuove tecnologie per operazioni di prossimità tra due veicoli nello spazio. Per farla breve, loro avevano bisogno di un’astronave che facesse da partner per i loro esperimenti, LightSail aveva bisogno di un passaggio verso un’orbita alta, non servì quindi molto tempo per rendersi conto che le due missioni sembravano fatte l’una per l’altra.

LightSail +Cubesat

Il nuovo piano della missione richiede che LightSail venga trasportato da Prox-1 e sganciato da esso una volta raggiunta l’orbita. Per varie settimane prima del dispiegamento della vela, Prox-1 prenderà immagini e telerilevamenti di LightSail da una distanza di sicurezza, mentre porterà avanti i suoi esperimenti di operazioni in prossimità. Quando tali esperimenti saranno completati, Prox-1 osserverà LightSail mentre dispiega la vela e conduce le sue prime manovre di assetto. Le immagini restituite da Prox-1 saranno estremamente utili per comprendere la dinamica del dispiegamento della vela, poiché saremo in grado di osservare la sequenza degli eventi in tempo reale oltre a ricevere i soliti dati via radio. Stiamo lavorando gomito a gomito con i ragazzi della Georgia Tech su questa missione combinata!

LightSail a terraL’astronave LightSail

È una meraviglia di progettazione innovativa e di confezionamento intelligente. Due delle sue tre unità Cubesat sono dedicate all’avionica e a ospitare la vela. La terza contiene invece il meccanismo di dispiegamento, inclusi i bracci estendibili a cui la vela è agganciata, il motore di navigazione, l’antenna per le telecomunicazioni e altri componenti. Durante le procedure di lancio i pannelli solari sono ripiegati sopra la vela, aiutando a tenerla nella corretta posizione fino al dispiegamento. Prima dell’apertura della vela, l’intero sistema misura 10×30 cm., circa la metà di un tostapane. La vela è realizzata in Mylar (polietilene tereftalato, una resina termoplastica) e una volta pienamente dispiegata misurerà 32 metri quadrati. L’astronave è quasi completa e verrà sottoposta agli ultimi test entro la fine dell’anno.

Prove di volo

È risaputo che il modo migliore per ridurre i rischi in un progetto di volo spaziale è quello di avere a disposizione due astronavi uguali (il massimo della ridondanza ndt), e LightSail è tra questa eletta schiera di fortunati. Grazie a un po’ di intelligente pianificazione nelle prime fasi del programma, due copie quasi identiche del sistema di volo sono pronte per essere lanciate. Inoltre la NASA ci ha regalato  un’altra opzione di lancio, così che  speriamo di poter eseguire un test di volo completo nel maggio 2015, ben un anno prima della missione primaria. Questo lancio mira a un’orbita più bassa, inadatta per una dimostrazione di volo vera e propria, ma sufficiente per permettere la verifica dei sistemi di dispiegamento e di assetto, e delle altre funzioni chiave proprie del Cubesat, con molto anticipo sulla data primaria di lancio. Il sistema di test di volo è in corso di preparazione e sta per essere a sua volta messo alla prova, e se saremo soddisfatti dei risultati, tutto il materiale sarà stivato e spedito in attesa del lancio. Dopo che avrà lasciato le nostre mani, la prima tappa sarà la Naval Postgraduate School di Monterey in California, dove LightSail, insieme ad altri Cubesat, sarà montata su una struttura di schieramento, poi il tutto verrà mandato al sito di lancio presso il Kennedy Space Center in Florida. Una volta che la vela si sarà dispiegata nello spazio con successo, la missione di prova durerà solo qualche altro giorno ancora, ma noi avremo certamente acquisito nuove conoscenze sulle prestazioni dell’astronave che ci aiuteranno a cogliere il successo con la missione primaria, nell’aprile 2016.

Avete dato una mano perché tutto questo accadesse!

Dopo anni di pianificazione, sviluppo e prove, LightSail ha oggi una data di lancio fissata e un’astronave quasi pronta. Con un possibile test di volo nel maggio 2015 e  una data ufficiale di lancio nel 2016, in collaborazione  con la missione Prox-1 della Georgia Tech, LightSail è pronta a dare esaustive dimostrazioni su Cubesat e la vela solare, e a rendere disponibile la tecnologia per missioni a basso costo in tutto il Sistema Solare. Durante il volo, ambedue le astronavi dovrebbero essere visibili a occhio nudo, dando al pubblico una chiara visione di cosa la Planetary Society è stata capace di fare grazie al generoso apporto dei suoi associati e semplici sostenitori.

Cosmos.1COSMOS-1: l’inizio

Il 21 giugno 2005, la Planetary Society lanciava Cosmos-1, la sua prima vela solare. Costruita in collaborazione con Cosmos Studios e assemblata dallo Space Research Institute russo, questa astronave assolutamente innovativa avrebbe dovuto essere la prima vela a volare intorno al mondo sospinta solo dalla luce del sole. Invece finì in fondo al Mare di Barents quando il suo veicolo di lancio, il missile russo Volna, non riuscì a separare il primo stadio dal secondo.
Per niente scoraggiati, e confortati dalla richiesta dei nostri associati di tentare ancora, abbiamo fatto tesoro dell’esperienza, prendendo nota di ciò che avevamo sbagliato – o fatto bene – e giurando di non arrenderci. Così, nove anni più tardi, eccoci pronti a mettere alla prova ancora una volta le nostre ali in Mylar. Rendiamo onore a Cosmos-1 e siamo grati a tutti coloro che hanno lavorato al progetto insieme a noi. È stato un altro primo passo per una organizzazione che ha già compiuto molti primi passi nel cercare di portare creativamente gli Uomini nello spazio.

 

Titolo originale : “Preparing to Sail” di Doug Stetson, pubblicato nel volume 34, numero 2, anno 2014, di “The Planetary Report”, a cura della Planetary Society, che ringraziamo anche per il materiale iconografico.

Traduzione di ROBERTO FLAIBANI
Editing di DONATELLA LEVI

13 ottobre 2014 Posted by | Astrofisica, Astronautica, News, Scienze dello Spazio | , , , , | 1 commento

Il planetario: un percorso tra archeologia e tecnologia (seconda parte)

Il planetario moderno ha mosso i suoi primi passi nella seconda metà del XVII secolo, quando furono soddisfatte due condizioni fondamentali: una conoscenza completa del cielo e un livello apprezzabile della tecnologia. Numerose, infatti, erano le difficoltà da superare per gli antichi astronomi (si veda la prima parte dell’articolo), non tanto per ricostruire la volta stellata, che varia la sua configurazione in tempi molto lunghi, quanto per rappresentare i moti apparenti, che su di essa compiono i “corpi erranti” (Sole, Luna e pianeti visibili ad occhio nudo) in conseguenza ai moti propri e a quelli di rotazione e di rivoluzione della Terra. Inoltre, per soddisfare una simulazione più convincente necessitava di ospitare le persone all’interno e di conseguenza la struttura doveva essere di grandi dimensioni.

In questa ottica la Sfera armillare Gottorp si può considerare il progenitore del planetario moderno. Si tratta di uno strumento meccanizzato costruito in Germania da Andreas Busch nel 1653: un bel manufatto, che mostrava il movimento del Sole e i pianeti allora conosciuti, raffigurati da sei angeli d’argento. In essa veniva simulato anche il moto di precessione degli equinozi, facendo ruotare il piano dell’equatore rispetto a quello dell’eclittica, che conteneva lo zodiaco, a una velocità corrispondente a una rivoluzione ogni 25.000 anni circa.

 

fig. 1_disegno del Globo di Gottorp(fig. 1 – il globo di Gottorp)

Il passo dalla sfera armillare a un globo meccanizzato fu breve ed infatti ecco nel 1664 apparire alla ribalta il Globo di Gottorp, sempre costruito da Busch in Germania per il duca Federico III di Holstein-Gottorp. Era una sfera cava di rame di poco più di tre metri di diametro e di circa tre tonnellate e mezzo di peso, sulla cui superficie esterna erano raffigurati i continenti e gli oceani della Terra e su quella interna una mappa del cielo costituita da stelle dorate. Internamente vi era posto per una dozzina di persone, che potevano così osservare il cielo da una posizione più naturale, cioè dall’interno, e percepire la simulazione della rotazione terrestre, in quanto il globo era azionato da un dispositivo idraulico, che ne permetteva la rotazione completa in 24 ore.

 

 

fig. 2_planetario van Ceulen su disegno di C. Huygens(fig.2 – il planetario di Huygens)

Anche il grande matematico, astronomo e fisico olandese Christiaan Huygens (14 aprile 1629 – 8 luglio 1695) descrisse la costruzione di un planetario meccanico, in un testo che fu pubblicato postumo, per dimostrare non solo la fondatezza del sistema eliocentrico copernicano ma anche l’ipotesi kepleriana. Le orbite, infatti, erano progettate eccentriche e il moto dei pianeti era prodotto da una serie di ruote dentate, realizzate in modo tale che il numero dei denti fosse proporzionale al periodo orbitale di ciascun pianeta e che venissero mostrate anche le rispettive variazioni di velocità. Il progetto fu ripreso nel 1682 dall’orologiaio tedesco Johannes van Ceulen, che ne realizzò un planetario da parete in legno con un diametro di circa 60 cm. e una profondità di 15, ora conservato al Museo Boerhaave, in Olanda.

fig. 3_Orrery del 1704(fig. 3 – il primo Orrery)

Sull’onda dello sviluppo tecnologico legato all’orologeria, nella prima parte del 1700 iniziò l’era degli “Orrieres”, o planetari meccanici, nome derivato dall’irlandese Charles Boyle, quarto conte di Orrery, che commissionò a John Rowley, un tecnico di George Graham, inventore londinese del pendolo compensato e costruttore di orologi, la costruzione nel 1704 del primo grande planetario dell’era moderna. Questo era costituito da un modello del sistema solare azionato da un meccanismo ad orologeria, che simulava le relative posizioni e movimenti dei pianeti e delle loro lune intorno al Sole.

fig. 4_orrery di Eise Eisinga(fig. 4 – l’Orrerey di Eisinga).

Molto particolare fu l’Orrery costruito dall’astronomo olandese Eise Jelteszn Eisinga, per dimostrare che non si sarebbe verificata nessuna apocalittica collisione nella congiunzione della Luna e dei pianeti Mercurio, Venere, Marte e Giove prevista nel 1774. Egli costruì sul soffitto del salone della sua casa un modello in scala del sistema solare, azionato da un orologio installato nella soffitta sovrastante, con il quale il periodo di rivoluzione dei pianeti allora conosciuti veniva regolato sullo stesso tempo dei pianeti reali: Saturno impiegava realmente 29,5 anni per orbitare attorno al Sole! Nel 1825 il planetario fu acquistato dallo Stato olandese, che nel 1859 lo donò alla città di Franeker ed oggi è incluso nella lista dei cento monumenti olandesi valutati dall’UNESCO patrimonio dell’umanità. Gli orreries furono un valido strumento didattico per la divulgazione dell’astronomia durante tutto il ‘700, ma l’avvento di meccanismi più sofisticati li fece cadere in disuso e divennero degli interessanti oggetti da museo di Storia della Scienza.

 

fig. 5_globo di Atwood(fig . 5 – globo di Atwood)

Nel 1758, Roger Long, professore di astronomia e geometria presso il Pembroke College di Cambridge, prendendo spunto dal globo di Gottorp, costruì Uranium: una sfera di 5,5 metri di diametro, in cui le posizioni delle stelle non erano più disegnate ma realizzate con piccoli fori, attraverso i quali poteva penetrare la luce esterna, dando l’illusione alle 30 persone che vi potevano prendere posto, di un cielo stellato più reale. Un’ulteriore evoluzione del globo di Gottorp fu rappresentata dal globo di Atwood, una sfera di circa 5 metri di diametro, realizzata in materiali leggeri in modo da ridurne il peso e mossa da un motore elettrico, progettata e costruita nel 1912 da Wallace Atwood, direttore dell’Accademia delle Scienze di Chicago. Anche su di esso le posizioni di 692 stelle (fino alla quarta magnitudine apparente) erano rappresentate tramite forellini di diverso diametro, attraverso i quali la luce penetrava all’interno della sfera. Internamente, inoltre, una lampada mobile visualizzava la posizione del Sole, alcuni dischi mostravano la Luna con le sue fasi e le posizioni dei pianeti erano riportate sulla fascia dello zodiaco tramite un’altra serie di forellini, che potevano essere chiusi per mostrare la variazione della loro posizione nei diversi periodi. Oggi questo planetario, perfettamente funzionante, è esposto presso l’Adler Planetarium di Chicago.

Con la realizzazione dell’Orbitoscope da parte del prof. E. Hindermann di Basilea sempre nel 1912, i tempi erano maturi per la costruzione dei planetari a proiezione. In esso, infatti, per la prima volta due pianeti orbitanti attorno ad un sole centrale venivano proiettati su una superficie tramite un sistema di ombre create con una lampadina. L’inizio della Prima Guerra Mondiale, però, portò al blocco di ogni progetto in questo campo. Al termine del conflitto, Walter Bauersfeld, direttore dell’azienda ottica tedesca Zeiss di Jena, riprese gli studi sulla costruzione di un planetario commissionato alla ditta nel 1913 dall’ingegnere Oskar von Miller, fondatore e primo direttore del Museo della Tecnica di Monaco (1903). Bauersfeld, con uno staff di scienziati ed ingegneri, rivoluzionò del tutto il concetto di planetario fino a portarlo alla odierna configurazione. La sfera celeste mobile fu trasformata in una semisfera proiettata su una cupola fissa bianca e l’illuminazione esterna divenne interna e generata da una macchina rotante, posta nel centro di una sala perfettamente oscura. Nell’agosto del 1923 venne realizzata una prima cupola di 16 metri di diametro sul tetto della ditta: lo scheletro esterno era formato da una struttura metallica leggera e la parte interna da una base di legno, spruzzata di un sottile strato di cemento, successivamente dipinto di bianco.

fig. 6_proiettore Zeiss Modello I(fig. 6 – La meraviglia di Jena)

All’interno venne installato il primo proiettore Zeiss, Modello I, una macchina costituita da un corpo su cui erano posizionati dei dischi, che riportavano le posizioni di circa 4500 stelle, quale base del cielo notturno, e diversi proiettori secondari per l’illuminazione di pianeti, Luna e Sole, ciascuno dotato di movimento autonomo. Il tutto comandato con semplici interruttori elettrici!  La meraviglia di Jena era pronta e il 21 ottobre 1923, dopo essere stata smontata e trasferita al Museo della Tecnica di Monaco, Bauersfeld la inaugurò con la prima dimostrazione pubblica durante un congresso. Questo primo planetario, a parte le traversie subite durante la seconda guerra mondiale, rimase in funzione fino al 1951, anno in cui venne sostituito da un modello più moderno, Modello IV.

 

fig. 7_proiettore giattonese GOTO mod. E 5(fig. 7 – Promozione della Scienza, il modelo GOTO)

Da allora i modelli della Zeiss progredirono con il miglioramento delle macchine sotto molteplici aspetti e contemporaneamente si affacciarono sul mercato nuove case produttrici, quali la giapponese Goto che, approfittando dell’entrata in vigore in Giappone nel 1954 della legge sulla Promozione della Scienza in tutti gli ordini di insegnamento, iniziò lo studio di modelli di proiettori adatti a tale scopo. Nel 1963 uno dei modelli più piccoli di questa casa costruttrice, E-3 o E-5 (3 e 5 corrispondono all’ampiezza in metri della cupola) fu installato in ogni scuola elementare giapponese.

Un’altra casa costruttrice, la Spitz, dal nome del suo fondatore il Dr. Armand Spitz,  sviluppò un proiettore ottico di piccole dimensioni, l’”A-1″, adatto per scuole e piccoli musei, che fu prodotto e installato negli istituti scolastici statunitensi per tutti gli anni ’50. Il planetario opto-meccanico era ormai diventato un diffuso strumento per l’informazione astronomica a livello didattico, divulgativo e perfino militare!

fig. 8_planetario optomeccanico tradizionale(fig. 8 – il planetario opto-meccanico tradizionale)

In genere i modelli di ultima generazione di questo tipo di planetario (oggi molti utilizzano la fibra ottica) sono formati da una sfera cava, sulla cui superficie si aprono i fori corrispondenti alle stelle visibili ad occhio nudo, di diametro diverso in base alla grandezza della stella, e coperti da piccole lenti che ne amplificano la differenza di dimensione sulla cupola di proiezione. Proiezione assicurata da una lampadina interna di bassa potenza per creare un buon contrasto con la restante parte di sfondo scuro della superficie della cupola: il realismo dell’esperienza di visione in un planetario dipende proprio dal contrasto dinamico tra buio e luce. La sfera è dotata in genere di tre movimenti: uno rotatorio est-ovest per simulare la rotazione giornaliera della Terra, uno nord-sud per adeguare la latitudine alle diverse posizioni sulla superficie terrestre ed uno di rotazione per riprodurre l’effetto di precessione degli equinozi. Alcuni tipi di planetario sono costituiti da due sfere distinte per la simulazione dei due emisferi celesti. Lo strumento è poi corredato da un numero variabile di altri proiettori, per riprodurre i corpi del Sistema Solare con i loro movimenti e per simulare funzioni quali la Via Lattea, i crepuscoli, le coordinate astronomiche e così via.

fig. 9_esposizione di planetari portatili all'IPS Conference 2014(fig. 9 – planetari portatili in esposizione)

Ogni planetario si accoppia con una cupola di proiezione adeguata. Sono in produzione cupole da un minimo di 3m ad un massimo di 35m e ne esistono di tipo fisso o portatile; queste ultime possono essere gonfiabili in pochi minuti o realizzate in materiale leggero da costruire in poche ore. L’ americana Learning Technologies Inc. realizzò il primo planetario trasportabile nel 1977. Le cupole fisse sono oggi generalmente prodotte con profilati di alluminio molto sottili e di colore grigio tenue per diminuire la capacità riflettente della superficie ed offrire così un miglior contrasto. Nel bordo di base presentano, inoltre, il profilo dell’area circostante al planetario e un’illuminazione regolabile per simulare l’effetto dell’inquinamento luminoso.

Fino agli anni ’70 le cupole erano montate in modo orizzontale, così da corrispondere all’orizzonte naturale del cielo notturno, ed avevano i sedili reclinabili e distribuiti in modo concentrico, per favorire una visione più confortevole. Ma agli inizi del 1970 Spitz costruì la prima configurazione di cupola inclinata, con sedili disposti a gradinata per garantire una visione ottimale: iniziò così la rapida evoluzione tecnologica dei planetari, che ha portato alla vasta disponibilità attuale di modelli, controllati dal computer e sofisticati sistemi di automazione. Anche gli architetti poi si sono sbizzarriti nel creare le forme più varie per queste strutture: il planetario annesso alla Biblioteca di Alessandria in Egitto è addirittura una sfera! In alcuni moderni planetari il pavimento è di vetro, per permette agli spettatori di sentirsi al centro di una sfera, sulla cui superficie interna vengono proiettate immagini in tutte le direzioni: l’impressione è quella di galleggiare nello spazio! In altri ancora pulsanti o joystick sui braccioli dei sedili consentono al pubblico di percepire fisicamente lo spettacolo in tempo reale.

 

fig. 10_ planetario sferico ad Alessandria d'Egitto(fig. 10 – planetario sferico in Alessandria d’Egitto)

Già, spettacolo, perché è questo che oggi rappresenta la frontiera dell’evoluzione dello strumento-planetario. Nel 1967 Phillip Stern, docente presso l’Hayden Planetarium di New York, costruì il piccolo planetario Apollo, programmato per registrare lezioni e filmati, ed aprì la strada ai planetari multimediali, che non solo potevano proiettare immagini e filmati del cielo, ma erano programmati per contenere registrazioni di relazioni destinate al pubblico o a operatori scolastici di vario livello che potevano scegliere se creare il proprio prodotto o seguire il programma del planetario dal vivo. Nel 1970 fu prodotto il progenitore dell’odierno IMAX Dome, un sistema cinematografico concepito per essere proiettato sulle cupole dei planetari. E nel 1983, la ditta Evans & Sutherland installò nel Planetario Hansen di Salt Lake City in Utah il primo proiettore per planetari completamente computerizzato, il Digistar, dotato di un obiettivo fisheye unico in grado di riprodurre il cielo in tre dimensioni.

fig. 11_ proiezione fulldome sull'astronautica(fig.11 – proiezione fulldome sull’astronautica)

Inizia così l’era dei planetari a proiezione digitale, basata sulla costruzione di immagi e/o video generati da un computer e poi proiettati sulla cupola con diversi tipi di tecnologie, quali tubo catodico, LCD, DLP e proiettori laser. Il sistema di proiezione può essere a singolo proiettore montato al centro della cupola e dotato di obiettivo fisheye per diffondere la luce su tutta la sua superficie o a più proiettori (4, 5, 6 fino a 12) disposti lungo l’orizzonte della cupola, che fondono insieme le immagini senza soluzione di continuità e con un buon grado di pixel come risoluzione per migliorare l’esperienza visiva. Di fatto un planetario digitale è un sistema di proiezione simile a quello di un cinema ma con un valore aggiunto, la tecnologia video fulldome: la proiezione copre l’intera cupola semisferica della sala del planetario ed offre ulteriori possibilità, quali i wide-screen o film “avvolgenti” sui più svariati argomenti e gli spettacoli laser che combinano musica con modelli disegnati a laser; il tutto ad elevato grado di risoluzione.  E proprio la risoluzione è diventata la protagonista dei planetari d’avanguardia: una corsa all’Ultra High Definition (UHD)… 2K… 4K… 8K…

Ma alcuni planetari, a fianco delle avveniristiche tecnologie digitali, hanno ancora anche il “vecchio” proiettore opto-meccanico per creare l’emozione della visione del solo cielo stellato!

 

SIMONETTA ERCOLI

 

 

Bibliografia

1. From the Arratus Globe to the Zeiss Planetarium, Helmet, Werner, Publ. Gustav Fischer, Stuttgart, 1957. (Available only from Carl Zeiss, N.Y.)

2. Letter to Shelter Publications from Dr. W. Degenhard, Carl Zeiss, June 19, 1973.

3. James Clayton Lecture: Projection Planetarium and Shell Construction at Institution of Mechanical Engineering, London, May 10, 1957 by Professor Walter Bauersfeld.

4. Geodesic Domes and  Charts of the Heavens

5. Christiaan Huygens’, Planetarium H.H.N. Amin (1220241) WI3606, December 12, 2008

6. http://www.telacommunications.com/geodome.htm

7. http://it.wikipedia.org/wiki/Planetario

8. http://articles.adsabs.harvard.edu/cgi-bin/nph-iarticle_query?bibcode=1934PA…..42..489S&db_key=AST&page_ind=0&plate_select=NO&data_type=GIF&type=SCREEN_GIF&classic=YES

9. http://www.irem.univ-mrs.fr/IMG/pdf/huygens-delft.pdf

10. http://www.museumboerhaave.nl/object/planetarium-v09997/

11. http://www.adlerplanetarium.org/blogs/the-worlds-first-tabletop-planetarium

12. http://it.wikipedia.org/wiki/Eise_Eisinga

13. http://www.goto.co.jp/english/corporation/corpo_history.html

14. http://en.wikipedia.org/wiki/Planetarium

15. http://www.spitzinc.com/docs/history.html

5 ottobre 2014 Posted by | Epistemologia, Scienze dello Spazio | , , , , , , , , , | Lascia un commento

   

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