Il Tredicesimo Cavaliere

Scienze dello Spazio e altre storie

Ci siamo quasi…

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A breve sarà on-line il nuovo blog: “IL TREDICESIMO CAVALIERE 2.0“, che si propone di stupire i fedelissimi e di coinvolgere sempre più appassionati ed esperti di scienze delle spazio e fantascienza.    

Il Team di autori e  in particolar modo il responsabile supremo, sua eccellenza Roberto Flaibani, stanno lavorando a ritmi serratissimi  con l’intento di creare un ambiente accogliente, che riesca a coinvolgere e a nutrire la sete di conoscenza verso ciò che ci circonda. 

Completamente rinnovato in grafica e funzionalità, ma sulla consolidata  linea guida del suo predecessore, Il Tredicesimo Cavaliere 2.0 vi invita a lasciare commenti, idee e suggerimenti al fine di prepararsi al meglio al suo lancio.

 

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31 maggio 2016 Posted by | 4th Symposium IAA - SETI, Astrofisica, Astronautica, by G. de Turris, Carnevale della Chimica, Carnevale della Fisica, Carnevale della Matematica, Ciberspazio, Cinema e TV, Difesa Planetaria, Epistemologia, Fantascienza, Giochi, Letteratura e Fumetti, missione FOCAL, News, NON Carnevale della Fisica, Planetologia, Radioastronomia, Referendum Prima Direttiva, Scienze dello Spazio, Senza categoria, SETI, Volo Interstellare | Lascia un commento

ALLA VIA COSI’, YURI !

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Yuri Milner e Stephen Hawking presentano Breakthrough Starshot

L’imprenditore e filantropo russo Yuri Milner nemmeno un anno fa aveva messo in subbuglio la comunità astronomica mondiale offrendo tramite la società Breakthrough Listen (consociata della capogruppo Breakthrough Initiatives), un finanziamento di 100 milioni di dollari perché venisse risolto uno degli interrogativi più profondi e complessi che l’uomo si è posto da quando ha cominciato ad esplorare lo Spazio: “Siamo soli nell’Universo? Se non lo siamo, dove sono gli Altri?”.

Ora, attraverso un’altra consociata, la Breakthrough Starshot, e con un secondo finanziamento di 100 milioni di dollari, Milner si propone di realizzare uno studio completo per l’attuazione di un volo interstellare fino ad Alfa Centauri della durata di 20 anni, che costerà tra i cinque e i dieci miliardi di dollari. L’iniziativa è stata presentata il 12 aprile a New York ed è stata seguita da un animato brainstorming per addetti ai lavori che si è appena concluso a Palo Alto, in California.

 

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Una vela fotonica laser-assistita in assetto di volo

 

Da brillante stratega qual’è, nella nuova Breakthrough Starshot Milner ha voluto personaggi di prim’ordine: nel consiglio di amministrazione ha confermato Stephen Hawking e cooptato Mark Zuckerberg, fondatore e presidente di Facebook, mentre ha dato l’incarico di direttore a Pete Worden, che per questo ha rinunciato a un analogo incarico presso l’Ames Research Center della NASA. Milner si avvale inoltre di un gruppo di consiglieri di chiara fama, tra i quali da Harvard l’astronomo Avi Loeb, dall’Inghilterra l’Astronomo Reale Martin Rees, da Berkeley il Nobel Saul Perlmutter, da Princeton Freeman Dyson, matematico ed esponente di primo piano del SETI, e Ann Druyan, vedova di Carl Sagan e produttrice della serie televisiva “Cosmos, a Spacetime Odissey”.

 

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La batteria laser in procinto di fare fuoco

 

Prima di passare a un primo approfondimento, facciamo un po’ di storia. Si era nei giorni a cavallo tra settembre e ottobre 2011 e a Orlando (Florida) si svolgeva il congresso di formazione del 100YSS, il primo movimento di opinione che si proponeva di realizzare il volo interstellare. Era composto di professori e studenti universitari e da una moltitudine colorata di space-enthusiast mobilitati da dozzine di gruppi e associazioni, in un’atmosfera degna di Woodstock. In realtà la convention era frutto dell’intuizione di alcuni pezzi grossi della NASA e sopratutto della DARPA, l’agenzia per la tecnologia avanzata del Pentagono, che aveva fornito all’operazione copertura finanziaria e mediatica, con una formula tutta americana impensabile nel nostro paese. Non è dunque Milner, bensì sono i militari del Pentagono i primi ad avere intuito la potenzialità di mercato e la capacità di innovazione scientifica e tecnologica che un rinnovato interesse allo spazio in questi termini potrebbe destare. Le iniziative di Milner, e degli altri Paperoni che speriamo ne seguano l’esempio, nonostante le differenze rappresentano il logico sviluppo e coronamento della strategia targata DARPA.

 

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Ricordiamo ai lettori che un’informazione sommaria sui particolari tecnici e organizzativi dell’impresa è già stata trasmessa dai media. Ci limiteremo quindi a elencare i punti caldi, fornendo però un’accurata lista di link per chi vuole approfondire.

La tecnologia di base

Le Nanotecnologie e il loro turbinoso sviluppo, sono alla base della proposta della Breakthrough Starshot. Infatti Alpha Centauri, lontana 4,3 anni luce, non sarà raggiunta da una singola astronave, ma da uno sciame di centinaia di nanosonde spaziali di cui esistono già modelli sperimentali chiamati Sprite, ma qui conosciuti come “Starchip”. Trattandosi di una missione di fly-by senza equipaggio, non sono possibili manovre di rientro: dopo aver raggiunto Alpha Centauri, le nanosonde superstiti si perderanno nello spazio.

 

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Nanotecnologie in azione: un prototipo dello Sprite

 

La navigazione

La tecnica della vela fotonica laser-assistita. Questa tecnica è stata allo studio per molti anni sopratutto ad opera del fisico americano  Robert Forward, ma è stata sempre giudicata irrealizzabile fino alla nascita delle nanotecnologie.

Per muoversi, ogni nanosonda sarà abbinata a una vela fotonica di forma quadrata e di 4 metri per lato, costruita con materiali di nuova concezione  estremamente leggeri e robusti, e, una volta raggiunta l’orbita terrestre verrà accelerata da un impulso laser lanciato dal suolo in direzione di Alfa Centauri fino alla velocità di 60.000 km/sec,  pari al 20% della velocità della luce.

La propulsione

La batteria di laser che farà da propulsore sarà riutilizzabile per varie missioni. Nella sua configurazione principale, quella Starshot, la batteria dovrà essere in grado di emettere almeno una volta al giorno un impulso della potenza di 100 gigawatt e della durata di 2 minuti, e poi ricaricare. Ma si potrebbe usare per spedire sciami di starchip ovunque nel Sistema Solare e verso le stelle più vicine con compiti diversificati. Potrebbe essere utilizzata come arma di Difesa Planetaria , ma purtroppo anche come super-arma in conflitti sulla Terra.

 

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La missione FOCAL

 

Le telecomunicazioni a lungo raggio

Mantenere telecomunicazioni efficienti tra le nanosonde e la base a terra, probabilmente il  Deep Space Network (DSN) della NASA, è indispensabile per il successo della missione. Ma Claudio Maccone, Presidente del Comitato Permanente SETI in seno all’ International Academy of Astronautics di Parigi e autore di profondi studi su questo tema, dice:

Se usiamo il Sole come una lente gravitazionale possiamo mantenere i contatti con le nostre sonde anche a distanze interstellari. Questa è la chiave per esplorare i dintorni del Sistema Solare nei secoli a venire. Anche civiltà aliene potrebbero avere scoperto questo metodo per comunicare a lunga distanza. Se cosi fosse, potremmo entrare a far parte di un vero e proprio Internet interstellare.

Il nostro Sole potrebbe effettivamente rivelarsi il migliore dispositivo possibile per le telecomunicazioni, se la sua gravità potesse essere usata per creare una sorta di radiotelescopio gigante in grado di mandare e ricevere segnali enormemente amplificati. L’astronomo Slava Turyshev del Caltech ha parlato di un “guadagno d’antenna” dell’ordine di 1011 per radiazioni nella gamma ottica. Questa enorme “magnificazione” potrebbe essere sfruttata con radiazioni di qualsiasi lunghezza d’onda, per esempio nella gamma radio. Anzi, si potrebbe creare una rete ancora più potente posizionando delle sonde relais vicino ad altre stelle per formare ponti radio attraverso il grande vuoto interstellare.

Ponti radio “gravitazionali”

Per crearne uno si dovrebbe cominciare piazzando una sonda relais in corrispondenza del fuoco più vicino della lente gravitazionale del Sole, situato alla distanza di 550 Unità Astronomiche (UA) da esso. Quindi all’altro capo del ponte, continuando con l’esempio di Alpha Centauri, deve essere piazzata una seconda sonda relais per potenziare i segnali in entrata e uscita.
Con questi relais in posizione, la percentuale d’errore nelle trasmissioni tra i due capi del ponte crollerebbe da 1 su 2 , a 1 su 2 milioni, pari all’accuratezza raggiunta dal DSN della NASA nell’ambito del Sistema Solare. Sorprendentemente, la potenza di trasmissione richiesta è davvero minima, appena un decimo di milliwatt, come dire svariati ordini di grandezza in meno delle antenne del DSN.
Tuttavia la realizzazione di un sistema radio interstellare basato su lenti gravitazionali darebbe un gran da fare agli ingegneri. Tanto per cominciare, i ripetitori dovrebbero restare precisamente allineati uno rispetto all’altro e ai loro amplificatori stellari anche su distanze estreme, afferma Maccone. Ciò richiederebbe un sistema rivoluzionario di navigazione celeste e orientamento, una sorta di GPS galattico basato sulle pulsar. Ma anche se effettivamente questi ponti radio potrebbero consentirci di tenere i contatti, il limite universale della velocità della luce (e quindi dell’informazione) scoperto da Einstein, implica che il dialogo avrebbe comunque tempi lunghissimi. Data la distanza, una conversazione con una colonia su un ipotetico mondo abitabile (tipo “Avatar”), nel sistema di Alpha Centauri, avrebbe un ciclo domanda–risposta di quasi nove anni.

Attualmente non c’è soluzione al problema del ritardo nelle telecomunicazioni- dice Maccone -Ma la buona notizia è che adesso abbiamo un modo affidabile per comunicare attraverso distanze interstellari.

 

 

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Il Sole a confronto col sistema di Alpha Centauri

 

Concludiamo qui il primo articolo dedicato a Breakthrough Starshot sapendo già che torneremo spesso ad occuparcene.

ROBERTO FLAIBANI

27 aprile 2016 Posted by | Astrofisica, Astronautica, Difesa Planetaria, missione FOCAL, News, Scienze dello Spazio, SETI, Volo Interstellare | , , , , , , , , , , , , | 2 commenti

eso4 – supercaldo o ultrafreddo?

Eccoci infine al quarto e conclusivo episodio del nostro piccolo esperimento ferragostano. Se qualcuno fosse interessato a conoscerne i risultati, può segnalarcelo nei commenti. Le pubblicazioni riprenderanno lunedì prossimo con un articolo del nostro Mongai  su due novità cinematografiche interessanti: Ant Man e Ex Machina (RF)

Fra le variabili sin qui considerate, l’abitabilità, l’età e la distanza dei pianeti sono state fin qui in primo piano. Questa volta parlerò di un altro fattore, la temperatura, soprattutto perché ha un impatto diretto sull’abitabilità. Ci sono alcuni pianeti freddi che abbiamo rilevato grazie a Kepler e altri telescopi, ma questo li batte tutti. Il suo nome è OGLE-2005-BLG-390L b (OGLE per gli amici): spero davvero che nella gara continua per la nomina degli esopianeti venga prodotto qualcosa di più fantasioso.

OGLE è stato scoperto nel 2005 dal telescopio danese dell’ESO (1,54m), situato a La Silla in Cile. La sua stella di riferimento è una nana rossa lontana 28mila anni luce, più vicina di noi al centro della Via Lattea. Il pianeta ha una massa pari a 5,5 volte quella della Terra. Una rivoluzione dura circa 10 anni, e si suppone che abbia una superficie rocciosa. Inoltre, con una temperatura in superficie di -220 gradi Celsius, è imbattuto come il più freddo mondo alieno scoperto fino ad oggi.

Ci sono altre cose che vale la pena segnalare a proposito di questo pianeta. Ad esempio, OGLE è solo il terzo pianeta extrasolare scoperto fino a oggi grazie alle ricerche di microlensing, dice Jean-Philipe-Beaulieu (Institut d’Astrophisique de Paris, France). “Mentre gli altri due pianeti scoperti in questo modo hanno massa pari ad alcune volte quella di Giove, la scoperta di un pianeta la cui massa è solo cinque volte quella della Terra (benché molto più difficile da rilevare di quelli più massicci) fa pensare che questi corpi celesti di massa più piccola siano molto comuni”.

È anche il caso di osservare che mentre la distanza dei pianeti dalla stella di riferimento ha una diretta relazione con la loro temperatura, cosa prevedibile, questo però non è sempre vero. Qualche volta i pianeti lontani sono relativamente “più caldi”. Questa non dovrebbe del tutto sorprendere, perché la temperatura è funzione di numerose variabili.

Volete un esempio che vi suoni familiare? Prendete il nostro Sistema Solare: l’atmosfera planetaria più fredda non appartiene a Nettuno, ma a Urano che si trova a circa 19,2 AU dal Sole, mentre Nettuno si trova a 30 AU. Con una temperatura minima di -216 °C oppure -224 °C, (le fonti di informazione differiscono su questo punto – qui sto citando NASA e BBC), Urano appare come il più freddo tra i mondi completamente sviluppati. Plutone è stato declassato qualche anno fa alla condizione di pianeta-nano, e quindi non lo abbiamo considerato in questa statistica.

Perché succede questo? Ci sono differenti teorie, una delle quali fa riferimento alla strana inclinazione del suo asse polare. Se ne fosse stato responsabile un impatto gigantesco avvenuto molto tempo fa, questo avrebbe anche potuto causare la fuoriuscita nello spazio di calore dall’interno del nocciolo. Inoltre Urano manca della interazione mareale che Nettuno ha con la sua luna Tritone, fenomeno che si traduce alla fine in calore. Tanto per chiarire, i pianeti non sono affatto gli oggetti più freddi dell’Universo. Il luogo più freddo mai trovato dagli astronomi è una nebulosa di spettrale bellezza, la Nebulosa Boomerang, che si trova a 5000 anni luce da noi, nella costellazione del Centauro. Con i suoi glaciali-272 °C, è perfino più fredda dello spazio circostante.

E cosa dire del contrario – del più caldo esopianeta finora conosciuto? È cognizione comune che anche in questo caso la distanza non è il solo fattore importante, e infatti Venere, grazie alla sua densa atmosfera, è più calda di Mercurio. Ma nello spazio profondo, questo record appartiene ad un pianeta chiamato WASP-12b, situato a 870 anni luce da noi. Con i suoi 2200 °C, una composizione gassosa di massa pari a una volta e mezza quella di Giove, e il doppio della sua stazza, è il pianeta più caldo mai scoperto.

Inoltre, con la durata di una sua rivoluzione pari a un solo giorno terrestre, e una distanza dalla sua stella di riferimento di poco più di 3 milioni di kilometri, è il pianeta dall’orbita più stretta mai trovato. Non è però destinato a rimanere così a lungo. Già, perché è così vicino alla sua stella di riferimento che le forze di marea che ne derivano stanno trasformando la sua forma in quella di un uovo, e disperdendo la sua atmosfera.

Mentre parliamo la sua stella se lo sta letteralmente cannibalizzando, e la NASA ha dato al povero pianeta soltanto una decina di milioni d’anni prima che sia divorato completamente. Ma lascerò le storie di horror galattico per un altro articolo

STEPHEN p BIANCHINI

traduzione di ROBERTO FLAIBANI  e DONATELLA LEVI

20 agosto 2015 Posted by | Astrofisica, Astronautica, Planetologia, Scienze dello Spazio, Volo Interstellare | , , | Lascia un commento

Sprite: sonda spaziale ultraminiaturizzata

MasonPeck_NASA02Mason Peck (nella foto qui accanto), professore di ingegneria meccanica e aerospaziale della Cornell University era già noto per aver fondato lo Space Systems Design Studio e per il suo avveniristico lavoro sui dispositivi di aggancio magnetico per uso spaziale. Durante le sue ricerche sulla miniaturizzazione, creò la cosidetta “polvere intelligente”, sistemi di piccoli di sensori microelettromeccanici, in grado di misurare luce e temperatura, di registrare il movimento e la posizione, e perfino di rilevare sostanze chimiche e biologiche.

Il più recente dei suoi progetti si chiama Sprite, che Peck ama definire la sua personale astronave da tasca. Ma quando la produzione degli Sprite sarà a piena forza, il loro peso andrà dai 5 ai 50 milligrammi (mg) a seconda del modello e su un unico chip potranno trovare spazio, realizzati con materiali semiconduttori, tutti gli elementi necessari per una vera, anche se minimale, sonda spaziale da esplorazione: una radio, celle solari per l’alimentazione, condensatori per l’immagazzinamento dell’energia, sensori di carico per misurare l’impatto di particelle, sensori chimici, semplici spettrometri e telecamere CMOS, e tutta la capacità di memoria e la potenza di calcolo che si possono immaginare.

Pur non potendo ospitare un motore, né tanto meno stivare il propellente, lo Sprite può comunque navigare nello spazio. Infatti l’attuale tecnologia ci permette di costruire chip ultrasottili, nei quali il rapporto tra superficie e volume è tale che il momentum della radiazione solare può essere sfruttato vantaggiosamente. Sulla carta uno Sprite potrebbe raggiungere una velocità pari a 10 volte quella di Ikaros, la vela solare giapponese lanciata nel 2010.

sciame di sprites (Gruppo di Sprite in orbita terrestre)

Ma questa non è la sola forma di propulsione che potrebbe essere disponibile per gli Sprite. Se fossero dotati di carica elettrica, e Peck ha concreti progetti in questo senso, potrebbero manovrare in tutto il Sistema Solare come colonie di plancton spazzate dalle correnti oceaniche. avvalendosi della forza di Lorentz, che regola il movimento nei campi magnetici, nel nostro caso quelli che circondano i pianeti. E ancora: l’enorme campo magnetico di Giove, di intensità pari a 20000 volte quello terrestre, potrebbe essere usato per impartire ad una pattuglia di Sprite una velocità sufficiente a raggiungere Alpha Centauri in poche centinaia di anni. Infine, un’altra possibilità per lo Sprite di navigare all’interno del Sistema sarebbe quella di avvalersi dei campi gravitazionali dei pianeti, anziché dei loro campi magnetici, percorrendo la cosidetta Superautostrada Interplanetaria

Anche gli Sprite hanno i loro punti deboli. Il maggiore risiede probabilmente nella bassa potenza dei segnali radio che è in grado di emettere, e ciò si risolverà in una notevole lentezza delle comunicazioni con la Terra. Aumenterà probabilmente la possibilità di errori di trasmissione, anche per la difficoltà di rintracciare un debole segnale in mezzo al fragore delle interferenze naturali e artificiali. Inoltre sarà difficile creare tra gli Sprite una rete di comunicazione così efficiente da rendere loro possibile operare come sciami.

Sprite visione naturaleLo Sprite (eccolo nella foto accanto) è un piccolo oggetto sottoposto nello spazio a sollecitazioni di ogni tipo e intensità: radiazioni, temperature estreme, stress gravitazionali, chimici e termici, e non si intravvedono difese di nessun tipo adattabili ad esso. L’unica difesa risiede forse in ciò che appare proprio come il suo più grande pregio: il basso prezzo di produzione e i costi di lancio molto contenuti. Quindi la possibilità di fare largo uso della ridondanza: ad una previsione di forti perdite si risponde con l’invio di un numero di unità largamente superiore al necessario.

Tutto è piccolo negli Sprite, salvo il loro numero, che rende possibile costruire grandi reti composte da migliaia, ma anche milioni di sensori, capaci di produrre istantanee 3D dello spazio-tempo, qualcosa che nessuna grande sonda o apparato presente nel Sistema Solare è oggi in grado di fare.

Un primo tentativo di portare in orbita un set di Sprite è fallito  un anno fa, ma si sta preparando un secondo tentativo. Guardate il video Kicksat.org per maggiori informazioni.

ROBERTO FLAIBANI

 

 

FONTI:

Titolo originale: “Exploring Space with Chip-sized Satellites” by Mason Peck – published  July 28, 2011 on IEEE Spectrum

Titolo originale: “Sprites: A Chip-Sized Spacecraft Solution” by Paul Gilster – published July 17, 2014 on Centauri Dreams

 

28 giugno 2015 Posted by | Astrofisica, Astronautica, Scienze dello Spazio, Volo Interstellare | , , , , | 2 commenti

Gli appunti di Gianfranco su Interstellar

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Avevamo detto e ridetto che non avremmo pubblicato altro su “Interstellar”, dopo che se ne è parlato e riparlato per ben due mesi. Ma poi Gianfranco mi ha passato questi suoi appunti. Si tratta,  a parer mio, di un ottimo articolo che affianca il film alle opere di Bradbury, in una nuova e inedita prospettiva. Non potevamo certo ignorarlo: ecco quindi le riflessioni di Gianfranco de Turris su “Interstellar”. (RF)

Bradbury1(nella foto: Ray Bradbury).

Ho visto Interstellar, anzi sono stato indotto a vederlo, sotto la suggestione di una raccolta di interviste di Ray Bradbury: dodici nell’arco di sessant’anni che escono a gennaio da Bietti col titolo Siamo noi i marziani! che ho curato e introdotto.

In effetti, alla luce di quanto afferma il grande scrittore morto nel 2012, il film di Christopher Nolan si rivela del tutto “bradburyano”. L’ho visto in questa ottica tralasciando le polemiche che lo hanno coinvolto e su cui dirò a conclusione di questi appunti.

Interstellar parla di una umanità su una Terra morente confinata in mezzo al “fango” (come dice il protagonista) perché ha rinunciato volutamente allo spazio, alle stelle: alcuni disastri e il considerare i finanziamenti alla NASA come soldi sprecati costringono addirittura l’ente alla macchia, alla clandestinità. Il protagonista, Cooper, un ex pilota spaziale, deve affrontare chi a livello scolastico non crede che si sia mai giunti sulla Luna in base a note teorie complottistiche, riscrivendo i libri di testo.
Già questi sono due temi alla Bradbury, che nelle interviste critica sia la “dittatura delle minoranze” che fa correggere i libri, sia  la riduzione dei fondi alla NASA, l’interruzione dei voli, la fine di un sogno nato negli anni Sessanta, quando nel 1986 dopo il disastro del Challenger una ossessiva campagna mediatica mandò in crisi il progetto. Cosa che si sta ripetendo oggi se, come pare, nell’estate del 2014 la NASA ha annullato il programma per far ritornare l’uomo sulla Luna.

Il nostro destino, scrive il famoso autore di fantascienza, sono le stelle: la nuova frontiera dove verremo messi alla prova, dove si svilupperà una nuova religiosità, perché l’uomo ha bisogno di miti. Nel film si vede proprio questo: l’equipaggio dell’astronave va in cerca della “nuova frontiera”: un pianeta abitabile per ospitare gli emigrati dalla Terra morente. E l’esodo dell’umanità è un altro tema tipico di Bradbury, basti pensare a Cronache marziane. Bradbury critica il politicamente corretto, il buonismo e l’ipocrisia: quella che potrebbe causare il disastro della missione, con la figura del dottor Mann che dice di aver trovato un pianeta abitabile, mentre non è vero e pensa a salvare solo se stesso.

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(nella foto: Matthew McConaughey e Christofer Nolan)

Una delle tematiche di fondo di Bradbury è la famiglia. Interstellar è una sua difesa, con il padre ex astronauta che si occupa dei figli dopo la morte della moglie e li difende, e con i figli che restano in contatto con il padre ad anni-luce di distanza con il tempo che passa per loro velocemente e per il padre lentamente. Il figlio Tom si scoraggerà ma la figlia Murphy pur non avendo più avuto notizie da lui si batte, laureandosi in  fisica e lavorando alla NASA, per trovare il modo di risolvere una equazione gravitazionale fondamentale per capire i paradossi del viaggio galattico. E la scena finale col padre che incontra la figlia centenaria è un’altra prova di questo legane che supera lo spazio-tempo.

Uno dei temi principali di Bradbury sono gli alieni “buoni”, e alle spalle delle sorti dell’umanità e dell’astronave che parte verso l’ignoto vegliano proprio questi alieni (“Loro”) che forse hanno creato addirittura il buco spaziotemporale (il wormhole) e nella parte finale del film, trovano la soluzione. Sono forse gli uomini d un lontanissimo futuro, come pensa Cooper? In tal caso non cambierebbe molto: è l’idea di una entità che sorveglia e protegge l’umanità che qui conta… Questa soluzione è un’altra tematica cara allo scrittore: il viaggio nel tempo. Ma, attenzione, il colpo di genio di soggettisti, sceneggiatori e  regista è che questo viaggio nel tempo è indietro non avanti, e andando indietro esso non serve a modificare il futuro, ma a crearlo, a realizzarlo senza successive interferenze, dandogli il là, facendo cadere i libri e indicando la direzione della sede nascosta della NASA. Poi suggerendo a Murphy come risolvere la famosa equazione irrisolvibile e permettendo all’uomo di viaggiare (ed emigrare) fra le stelle.
Ciò avviene grazie alle cinque dimensioni del tessaratto ed ha come centro una biblioteca, crocevia dimensionale e temporale del sapere, una specie di Aleph borgesiano, altro luogo-simbolo essenziale per Bradbury, e che come realizzazione visiva fa pensare ai mondi matematici di Escher.

amazing-storiesEcco perché definisco Interstellar un film “bradburyano”, forse  indipendentemente dalle intenzioni dei suoi autori. Non privo inoltre di omaggi ai classici  della fantascienza filmica, da 2001 odissea nello spazio (con il computer CASE che assomiglia di certo e in meglio a HAL 9000) e a Guerre stellari (con il tipo di navetta con cui il protagonista parte per andare a cercare la sua bella e avendo alle sue spalle nella cabina di pilotaggio TARS, la parte mobile del computer).

Il film ha avuto critiche, quelle cui accennavo all’inizio, per la sua poca verosimiglianza scientifica, anzi i suoi errori. Verrebbe voglia di dire: embè? Anzi: chissenefrega!
E’ una vecchia storia questa: intanto noi stiano vedendo un film (o leggendo un romanzo) e non stiano vedendo un documentario scientifico o leggendo un saggio di Hawking (che pure lui non è il Vangelo e su certe sue teorie ci ha ripensato). E’ cinematografia o narrativa di fantascienza non un trattato di astronomia.

La fantascienza, come dice la parola italiana ha dunque una parte fanta: dove sta allora lo scandalo? Ma il termine originale, si dirà, è science fiction, vale a dire narrativa scientifica o meglio a sfondo scientifico, che narra fatti scientifici. Ma è la stessa cosa, e in merito ho pubblicato un articolo su Urania (scusate l’autocitazione).
Il fatto che molti dimenticano è che il “padre della fantascienza”, Hugo Gernsback che pubblicò nel 1926  la prima rivista specializzata, Amazing Stories (storie sorprendenti, meravigliose, e non certo scientifiche) nel suo “manifesto programmatico” fa riferimento a tre ispiratori del nuovo genere letterario: Verne, Wells, Poe, un francese, un inglese e un americano, autori di storie simili e diverse fra loro, soprattutto Poe che di vera e propria scienza nei suoi racconti e nel suo unico romanzo non ce ne metteva né tanta né ortodossa, anzi al contrario sconfinava nel fantastico, nel’onirico, nella metapsichica (oggi parapsicologia), nell’occulto, nel sovrannaturale. Tutte cose che farebbero storcere il naso (anzi inorridire) i fantascientisti ortodossi di oggi, ma che, ma guarda un po’, Gernsback poneva tra i “padri fondatori” del genere.

Bradbury2La conclusione era che, a mio giudizio, se si vuole ridurre la fantascienza a una narrativa di stretta divulgazione scientifica o di sola previsione del futuro, di estrapolazione sullo sviluppo delle scienze esatte si fa un madornale errore. Non solo ponendoci il problema: e se poi non ci azzecca che si fa? Ma anche  costringendoci alla fine a non considerare come vera fantascienza la quasi totalità della produzione che va sotto questa etichetta. La vera caratteristica della fantascienza è quel sense of wonder, quel senso del meraviglioso che gli appassionati americani vedevano in quella fra gli anni Trenta e Cinquanta del Novecento, e che si può estendere a tutto il genere. Non solo quella delle origini o della giovinezza di molti lettori presi dalla nostalgia deve suscitare quelle sensazioni, ma tutta. Una narrativa più o meno a sfondo scientitico-tecnologico che non suscita un senso del meraviglioso  nei lettori o negli spettatori ha fallito il suo scopo.

A mio modesto parere Interstellar lo suscita di certo indipendentemente dal fatto che alcune idee spettacolari del regista come il pianeta sull’orlo del Buco Nero non siano cose scientificamente plausibili, e indipendentemente da alcune lungaggini della trama.
Io concluderei con un’alzata di spalle.

 

GIANFRANCO de TURRIS

8 gennaio 2015 Posted by | by G. de Turris, Fantascienza, Volo Interstellare | , , | 1 commento

I presupposti teorici del SETI

ZenSetiLibro Questo articolo fa seguito al precedente  Lo Zen del SETI e porta avanti l’esame dei principi teorici del SETI, che si concluderà tra breve con un terzo post sull’astroingegneria e i buchi neri.(RF)

Se tentassimo di ampliare i confini della ricerca di vita extraterrestre intelligente, come dovremmo procedere? Avere una mente speculativa è essenziale, e una delle gioie della fantascienza è la capacità di muoversi senza porsi dei limiti attraverso uno spazio immaginario, elaborando le possibili conseguenze dei più diversi scenari. Ma occorre stabilire delle priorità, ed è per questo che Freeman Dyson concepì l’idea di cercare esempi cospicui di tecnologie create da intelligenze extraterrestri. Non ci stupisce dunque che il termine “Dysonian SETI” sia usato per descrivere il metodo con il quale tale ricerca può procedere.

La cosiddetta “Sfera di Dyson” ne è un esempio. Immaginiamo una civiltà enormemente più antica e tecnologicamente più avanzata della nostra che decida di ottimizzare la quantità di energia estraibile da una stella. Sebbene la Sfera sia talvolta descritta come una sorta di guscio che circonda completamente una stella, l’idea di Dyson è meglio raffigurabile come uno sciame di ordigni che assorbono dalla stella quanta più energia possibile. Tra le diverse varianti spicca il “ringworld”  immaginato da Larry Niven nel romanzo che porta lo stesso nome. Un’opera di mega-ingegneria come questa emetterebbe una firma astronomica caratteristica. Perfino una stella completamente racchiusa in un guscio potrebbe essere rilevata grazie alle sue emissioni nella gamma dell’infrarosso, ed è qui infatti che in passato sono state condotte le ricerche delle Sfere di Dyson.

Una civiltà potente costruirebbe davvero oggetti simili? È una domanda chiave e, come fece notare Clément Vidal nel suo libro The Beginning and the End (Springer 2014), il documento di Dyson del 1966 sull’argomento partì dal presupposto che un’intelligenza aliena si servirebbe di una tecnologia che noi saremmo in grado di comprendere. L’idea è stata giustamente tacciata di antropocentrismo, e perfino lo stesso Dyson la definì “totalmente irrealistica” . Ma dobbiamo pur fissare un qualche punto di partenza, accettando la prospettiva assai realistica che una civiltà davvero avanzata opererebbe secondo modalità che imitano i processi naturali. Sviluppare criteri basati su ciò che effettivamente comprendiamo ci offre almeno una chiave per studiare cose che vediamo nei nostri dati astronomici e che potrebbero segnalare la presenza di opere di astroingegneria. Siamo limitati dal nostro livello di conoscenza scientifica, ma dobbiamo comunque usarlo.

Come ho detto in passato, il SETI Dysioniano (oppure lo Zen SETI di Vidal), non  è in conflitto con i precedenti metodi di ricerca SETI (radio e ottico).  Cercando nei nostri dati astronomici segni evidenti di tecnologia al lavoro, lo Zen SETI abbandona del tutto l’idea del SETI come tentativo di intercettare comunicazioni intenzionali, cercando invece di identificare anomalie su vasta scala che ci possano mostrare un’altra civiltà in azione. Questa forma di SETI ci permette di dirigere le nostre indagini non solo verso la nostra galassia, ma anche verso qualsiasi oggetto astronomico osservabile con i nostro telescopi. Come detto in precedenza, tutto questo somiglia un po’ all’archeologia, con possibili scoperte che potrebbero essere vecchie di migliaia di anni.

Così, mentre il SETI tradizionale prosegue con la sua ricerca pur sempre valida, nuove forme di SETI allargano lo spazio di ricerca e ci danno modo di interrogarci sulle basi filosofiche dei nostri assunti. Dovremmo, per esempio, dare per scontato che stiamo cercando forme di vita basate sul carbonio e l’acqua? Vidal segnala una definizione della vita del 1980, dovuta a Gerard Feinberg e Robert  Shapiro (in Life Beyond Earth, ed. Morrow), che descrive la vita stessa come una serie di sistemi altamente ordinati di materia ed  energia “caratterizzati da cicli complessi che conservano o aumentano gradualmente l’ordine del sistema attraverso lo scambio di energia con l’ambiente.”

clement-vidal2(nella foto: Clément Vidal)

Commenta Vidal: “Si noti l’estrema genericità di tale definizione. Carbonio, acqua e DNA non sono nemmeno nominati. Ciò che rimane sono scambi energetici che portano a un incremento di ordine. Liberi da presupposti limitanti (come l’acqua e il carbonio), i due autori immaginano esseri che vivono in colate laviche, nel magma terrestre, o sulla superficie di una stella di neutroni, un’idea, quest’ultima, che fu  esplorata non  solo dagli scrittori di fantascienza… ma anche dallo scienziato Frank Drake.”

Il riferimento alla fantascienza allude a Dragon’s Egg di Robert Forward (Ballantine, 1980), un intenso racconto condotto con l’abituale passione dall’autore. Meno conosciuto è l’articolo di Drake, Life on a  Neutron Star, (uscito in Astronomy – vol.1, n.5 –  1973), che si trova ancora sepolto tra pile di vecchie riviste in un armadio qui in ufficio. Lo ricordo volentieri come uno di quegli scritti che ti aprono la mente e ti fanno vedere il mondo in modo differente; ti rendi conto di quanto tu sia un prodotto del tuo stesso ambiente, e allora ti metti a pensare a quanti ambienti ci sono là fuori…

Il campo che si apre alle congetture è vasto. Robert Freitas ha scritto perfino che potrebbero esistere metabolismi di sistemi viventi basati sulle quattro forze fisiche fondamentali, cioè l’interazione nucleare debole, quella forte, l’elettromagnetismo e la gravitazione. Dovremmo anche considerare la possibilità (o la probabilità?) che una civiltà avanzata sia composta in buona parte da esseri postbiologici. Vidal ci ricorda quante generazioni di computer si sono succedute nel corso delle nostre vite, con il computer molecolare tridimensionale come possibile successore degli attuali circuiti integrati. E si chiede come si muoverebbe un ricercatore informatico degli anni ‘40 nel mondo digitale di oggi. Sarebbe in grado di riconoscere e comprendere gran parte della nostra tecnologia?

Vidal aggiunge: “La morale della storia è che nel SETI la materia non ha poi così (tanta ) importanza. Ciò che conta è l’abilità nel manipolare l’energia della materia e l’informazione, non il substrato materiale in sé. La tesi a favore dell’ipotesi postbiologica è alquanto plausibile….. Abbandonare l’ipotesi che gli extraterrestri usino un substrato biologico come carbonio, acqua, molecole del DNA o proteine permette di concentrarci sulla teoria dei sistemi funzionali, che punta a essere indipendente da uno specifico substrato materiale. Ciò rende questa  teoria dei sistemi il campo di ricerca interdisciplinare per eccellenza e anche uno strumento indispensabile in astrobiologia e nel SETI.”

Forse questi estratti danno un’idea di quanto provocatorio sia questo studio densamente scritto, e quanto spesso esso metta in discussione i presupposti della astrobiologia. Vidal ritiene in effetti che un’analisi stringente del SETI  possa contribuire a liberarci da quei presupposti che si applicano solo alla vita terrestre così da tentare di scoprire quali siano le caratteristiche essenziali della vita in quanto tale. Egli è alla ricerca di concetti relativi ai sistemi viventi, e magari anche intelligenti, che possano essere validi anche in ambiti extraterrestri, mentre noi rendiamo i nostri criteri sempre più aderenti allo studio dei dati astronomici anomali.

Freeman_Dyson(nella foto: Freeman Dyson)

Quali tipi di scoperte possiamo sperare di fare qualora esista davvero un qualcosa come un’astroingegneria su scala interstellare? Oltre alle già menzionate Sfere di Dyson , potremmo rilevare vasti scavi minerari nelle cinture di asteroidi di sistemi esoplanetari? E che dire delle stelle anomale, di gran lunga troppo giovani per stare nelle regioni dove le abbiamo trovate, oppure di quelle che mostrano spettri non abituali, possibili indicatori di civiltà che cercano di prolungare il ciclo della fusione dell’idrogeno nel proprio sole? Come ho già detto, i lettori possono vedere un sommario delle recenti idee sull’argomento nel mio articolo intitolato Distant ruins, apparso su Aeon.

Tra breve concluderò la discussione su [questa parte di] The Beginning and the End con l’opinione di Vidal sul possibile candidato per quella che possiamo definire “astrobiologia delle alte energie”, un fenomeno abbastanza interessante da richiamare l’attenzione dei teorici del SETI dysoniano. Vorrei però subito chiarire che il valore di questo libro non è in uno specifico candidato SETI, ma nel contesto molto più vasto che Vidal offre alla ricerca umana di altre civiltà, un contesto che sfida i lettori a mettere in discussione il proprio punto di vista su quale sia il posto degli esseri intelligenti nell’Universo.

 

traduzione ed editing  ROBERTO FLAIBANI

DONATELLA LEVI

FONTI:

Original Title:  “Examining SETI Assumptions” written by Paul Gilster on October 28, 2014 and published on Centauri Dreams. The original Dyson paper covering a broadened search for ETI is “The Search for Extraterrestrial Technology,” in Marshak, R.E. (ed.) Perspectives  in Modern Physics (Wiley, 1966), pp. 641-655.

 

5 gennaio 2015 Posted by | Astrofisica, Astronautica, Fantascienza, Radioastronomia, Scienze dello Spazio, SETI, Volo Interstellare | , , , | 2 commenti

USS Ascension: destinazione Proxima, velocità sub-luce

asc1.jpgQuanti appassionati di serial hanno dimenticato Twin Peaks e il tormentone “chi ha ucciso Laura Palmer”? Quelli che hanno alzato la mano è meglio non proseguano nella lettura,  perché l’inizio di Ascension, miniserie targata Syfy,  a me ha ricordato proprio il telefilm –allora si chiamavano così- realizzato da David Lynch, uno dei momenti di  svolta nella storia della serialità televisiva.  L’ambientazione è certamente diversa, un’astronave che viaggia da 50 anni in direzione di Proxima Centauri contenente il meglio (?) del genere umano.
asc2La divisione in appena tre puntate non ha giovato alla fluidità e all’organicità della storia di Ascension. La nave spaziale -concepita e realizzata all’inizi degli anni Sessanta, quando c’era ancora Kennedy e l’America non aveva perso la sua innocenza a causa del suo assassinio- ha l’obiettivo di salvare il futuro dell’umanità. Prima domanda: da quale minaccia? A spiegarcelo è l’executive producer della miniserie Philip Levens. Egli accenna al ben noto progetto Orion, che prevedeva l’uso di testate nucleari per lanciare le astronavi nel cosmo, oltre a poter essere utilizzate contro i sovietici.

asc3Questa è l’idea di partenza, che vede in Kennedy, al contrario di quanto è successo nella realtà, il primo sostenitore del progetto Ascension.  La miniserie inizia proprio quando l’astronave, una mastodontica struttura concepita più sul modello di una nave da crociera, con tanto di spiaggia finta, è arrivata al Rubicon, il punto di non ritorno, al 51mo anno di un viaggio previsto in cento anni. E mentre tutti i 600 abitanti di questo microcosmo –discendenti dei 350 originali- sono intenti nei festeggiamenti ecco delinearsi la variabile impazzita del fino a quel momento tranquillo viaggio  dell’Ascension: Lorelei “Laura Palmer” Wright  viene trovata morta assassinata sul bordo della piscina che riproduce pallidamente il mare terrestre.

asc4Io ho sentito immediata questa sensazione di Deja Vu quando in Twin Peaks veniva ritrovato il cadavere di Laura sulla sponda di un fiume. E le similitudini non si fermano qui. Entrambe esercitano una forte influenza sull’intera vicenda, tanto per la loro promiscuità sessuale, rivelata nel corso delle indagini, quanto per il loro carattere ribelle, che  ha portato Lorelei a “sapere troppo”. E poi l’ambientazione, per quanto futuristica, tradisce un debito verso il serial di Lynch, quasi una sottolineatura del fatto che pur cambiando le situazioni, l’epoca e l’ambientazione, la natura umana non cambia.

asc5E quindi ci sono svariati incroci di coppie, sfruttati abilmente da Tricia “number Six” Helfer, ormai condannata a prestare la sua seduttività e la sua chioma bionda alla fantascienza, Battlestar Galactica docet. E poi intrighi politici e svariati personaggi che non sono affatto quello che sembrano. D’altra parte, tutto l’esperimento si fonda –attenzione spoilerissimo– su una colossale menzogna, come ci viene rivelato alla fine del  primo episodio. A questo punto viene da chiedersi il motivo di questo enorme investimento di risorse umane ed economiche. Forse per appagare l’ego del suo creatore  e del di lui figlio, Harris Enzmann?

asc6Ne viene il sospetto, coma fa notare l’agente federale convocata per indagare sull’omicidio “dall’esterno”. All’affermazione di Enzmann secondo cui si è in presenza del più grande esperimento sociologico dell’umanità, ella obietta che non era necessario costruire un’astronave più alta edll’Empire State Building per studiare le dinamiche relazionali del microcosmo  al suo interno. Ma attenzione, perché, come spesso accade, in realtà i motivi sembrano essere altri, anzi il motivo, incarnato dalla piccola Kristha che, guarda caso, “vede la gente morta” -e anche viva ma invisibile agli altri- e quindi si fa delle gran chiacchierate con Lorelei. E la Laura Palmer del futuro la mette in guardia dai pericoli che si celano in questo gigantesco piroscafo delle stelle.

asc7Syfy, con Ascension, sta tentando di recuperare il successo interstellare di Batttlestar Galactica, seconda edizione, e la presenza di Tricia Helfer ne è conferma. C’è da dire che le tre puntate viste aprono più interrogativi che altro  e l’unica storyline portata a conclusione è quella che da il via al tutto, ossia l’omicidio di Lorelei con la scoperta del suo assassino. Non si sa ancora se Syfy, da questi tre episodi, ne trarrà spunto per farne un serial più lungo. Certo  è che alcune domande urgono una risposta più di altre: se veramente i 350 originali erano il meglio che la razza umana avesse  prodotto in quegli anni, come mai si ripetono le distinzioni di classe stile Titanic, con ponti inferiori e superiori?

GIANVITTORIO FEDELE

29 dicembre 2014 Posted by | Astrofisica, Astronautica, Fantascienza, Scienze dello Spazio, Volo Interstellare | , , | 1 commento

Sulla rotta di Rama

oneill rama 1

Interstellar è ancora in proiezione nelle sale di tutta Italia e a qualcuno potrà sembrare strano che noi si esca con un articolo come questo, che descrive la visione della storia futura dell’uomo nello spazio di cui si è fatto alfiere  Stephen Ashworth (BIS). Tale visione é infatti radicalmente diversa da quella di Christofer Nolan, ma, proprio grazie ad Interstellar, questo è un momento di grande dibattito, favorevole anche per far conoscere le idee di Ashworth, e noi ne vogliamo approfittare.

Ma prima facciamo un po’ di storia recente: …
Nell’ottobre del 2011, a Orlando in Florida, ha preso vita il progetto One Hundred Years Starship (100YSS), ribattezzato da noi “L’astronave dei Cent’Anni”, con l’obbiettivo di creare entro un secolo le condizioni necessarie per poter pianificare la costruzione della prima astronave interstellare. L’iniziativa è stata direttamente ispirata e finanziata dal Pentagono, tramite l’agenzia DARPA, sostenuta entusiasticamente dalla parte meno ortodossa della comunità scientifica e dai cosiddetti space enthusiasts, e un po’ timidamente dalla NASA. Nonostante il programma fosse ambiziosissimo e proiettato su un arco temporale di secoli, la classe politica americana ha dimostrato di capire le enormi potenzialità del programma nella ricerca avanzata che potrebbe portare grandi benefici all’umanità come ricaduta degli investimenti effettuati.

rotta rama 5A quattro anni da quel fatidico 2011, si può assistere negli USA a due congressi annuali organizzati l’uno dal 100YSS stesso con taglio multidisciplinare,  l’altro dalla Icarus Interstellar, ONG dedicata a tematiche di ingegneria aerospaziale, astronautica e fisica esotica. Numerose altre iniziative minori si svolgono localmente. In Europa la British Interplanetary Society (BIS), ineguagliato think-tank che raccoglie scienziati e ricercatori specializzati in Scienze dello Spazio, nonché numerosi scrittori di fantascienza, fin dal 1930 sventola la bandiera dell’interstellare.

Nonostante il cosiddetto movimento interstellare sia appena agli inizi, si trova già ad affrontare domande e problemi di grande portata. Il primo scoglio è la velocità della luce, nel suo essere, allo stesso tempo, irraggiungibile ma di valore troppo basso di fronte all’enormità delle distanze da percorrere. Questo limite costituirà in prospettiva un vero e proprio collo di bottiglia destinato a  rallentare l’espansione dell’Uomo nello spazio. Dobbiamo favorire o ignorare le ricerca di una nuova fisica “esotica” che ci consenta di dribblare il limite superiore più claustrofobico dell’universo? Avremo finalmente un sistema di propulsione “ultraluminale” degno di Star Trek? Impareremo davvero a percorrere i wormhole? Non ne abbiamo la minima idea. Sappiamo però che le tecnologie più in uso nella fantascienza per muovere persone e cose da un punto all’altro dell’universo sono sostanzialmente due: il motore a curvatura, con cui sono equipaggiate le astronavi, e il wormhole, conosciuto anche come stargate. Ambedue, si badi bene, non sarebbero esclusi o negati dalla Teoria della Relatività, ma in qualche modo ammessi da essa. Ad oggi esiste solo una minoranza di ricercatori che segue questo approccio radicale e indaga a 365 gradi sul problema della propulsione, in parte raccolti nella Tau-Zero Foundation: pochi ma buoni, e molto determinati. Li seguiremo con attenzione.

oneill rama 2Se invece abbracciamo l’altro presupposto, e cioè che la velocità della luce sia insuperabile in qualsiasi circostanza senza eccezioni o scorciatoie di sorta, allora è giunto il momento di ascoltare le idee di Stephen Ashworth. Secondo il ricercatore inglese, l’uomo continuerà ad espandersi nel SS (Sistema Solare) alla velocità  consentita dalla tecnologia di propulsione disponibile in quel momento. Le sonde robotizzate  raccoglieranno grandi successi, mentre i progetti di colonizzazione umana saranno limitati e rallentati soprattutto dal peso dell’ignoranza che l’uomo sconta nei confronti della forza di gravità: ne sappiamo poco o nulla e siamo in grado di produrla solo tramite rotazione. Ma tuttavia dipendiamo da essa perché il nostro corpo non sopravvive a lungo fuori da un ambiente in cui la gravità non sia compresa tra 0,80G e 1,20G, valori che immediatamente malediciamo perché costituiscono una tassa salata da pagare ogni qual volta dobbiamo lanciare in orbita qualcosa.

rotta rama 2Ma esistono veramente le condizioni per creare qualche insediamento su Venere e Marte ? Venere è un vero e proprio inferno, e Marte offre una misera gravità pari a solo 0,38G. Non così nella Fascia degli Asteroidi e tra i Troiani di Giove, vaste aree popolate da asteroidi di natura rocciosa, insieme a qualche interessante pianeta nano. I grandi pianeti esterni si riveleranno probabilmente troppo inospitali per noi (intense emissioni radioattive, gravità e condizioni meteorologiche estreme) ma non sarà necessariamente così per le loro lune, che potrebbero offrire condizioni interessanti di abitabilità e colonizzabilità, cominciando da Europa, Ganimede e Titano. Altri candidati per ospitare un insediamento potrebbero essere i pianeti nani della Fascia  di Kuiper, con i loro oceani d’acqua sotterranei, specialmente i Plutoidi. Infine, nella Nube di Oort, i nostri esploratori potrebbero trovare miliardi di nuclei spenti delle comete di lungo periodo, ancora ricchi di gas e varie sostanze chimiche di cui potrebbero approvvigionarsi. Potrebbero anche garantire  la manutenzione delle sonde FOCAL e i nodi della rete di pre-allarme della Difesa Planetaria, se noi Terrestri saremo così preveggenti da progettarla. Questo processo, questa lunga migrazione che ci porterà agli estremi confini del SS durerà secoli ed è considerato da Ashworth come l’ultimo atto, comunque non conclusivo, del processo che ha portato l’Uomo a popolare ogni angolo della Terra e ora ad affacciarsi sul SS. Naturalmente, quando si verificheranno le condizioni  necessarie e sufficienti, qualcuno tenterà anche il volo interstellare sub-luce, la tecnologia minima è già a portata di mano, almeno per quanto riguarda le sonde automatiche.

rotta rama 1Nel frattempo si  saranno messi in moto, secondo Ashworth, nuovi meccanismi che porteranno a inediti cambiamenti sociali e culturali. Oggi uomini e donne nascono sulla superficie di un mondo, la Terra, ed è perciò naturale che pensino in termini di risorse planetarie e della ricerca di nuove Terre. Ma tra qualche secolo le cose potrebbero andare diversamente. Costruiti nello spazio, e non più sulla Terra, saranno in piena efficienza impianti estrattivi, ma anche  fabbriche manifatturiere, centrali solari per la produzione di energia elettrica, laboratori, impianti turistici e quant’altro, dove via via saranno impiegate migliaia di persone, e quindi alloggiate non sulle inospitali superfici planetarie, ma a bordo di grandi astronavi che potranno offrire collegamenti in telepresenza con gli impianti, gravità artificiale, aria e acqua costantemente riciclate e filtrate, colture idroponiche e tutto quanto di meglio la tecnologia dell’epoca potrà offrire.
Si verrebbero quindi a creare due culture differenti: i discendenti di quella attuale, nata e basata sulla Terra, che cercheranno sulle superfici planetarie nel SS o fuori di esso l’obiettivo per la loro espansione, e una nuova forma di civiltà, basata nello spazio, tendenzialmente nomade e composta da generazioni di individui nati e vissuti in habitat artificiali e ad essi psicologicamete abituati. Sempre in viaggio, indifferente alla conquista di nuovi spazi sulle superfici planetarie, tendenzialmente pacifica  e  dedita all’esplorazione, questa nuova Umanità basata nello spazio sarebbe naturalmente portata a costruire habitat sempre più grandi per dare sfogo all’aumento della popolazione. Queste enormi biosfere semoventi sono state chiamate astronavi-arca o astronavi generazionali, e sono frutto della fantasia di un grande fisico di Princeton, Gerard O’Neill, e del talento letterario di Arthur Clarke che le ha immortalate nel suo romanzo “Incontro con Rama”.
Così, dice Ashworth, una volta esplorato in lungo e in largo il SS, l’Umanità affronterà alla fine le tanto temute distanze interstellari. Messe in soffitta definitivamente le teorie della fisica esotica, la grande diaspora dovrà aprirsi la strada  attraverso l’Universo a bordo delle sue astronavi gigantesche, a suo agio nello spazio vuoto, lasciando le superfici dei pianeti, e la Terra,  a coloro che sono rimasti indietro.

ROBERTO FLAIBANI

 

FONTI:

  • Stephen Ashworth, JBIS vol.65 – # 4,5, The Emergence of the Worldship (I): The Shift from Planet-Based to Space-Based Civilisation
  • Stephen Ashworth, JBIS vol.65 – # 4,5, The Emergence of the Worldship (II): A Development Scenario
  • Toward a Space-Based Civilization, by Paul Gilster, published on Centauri-Dreams on March 11, 2013

26 novembre 2014 Posted by | Astrofisica, Astronautica, Fantascienza, missione FOCAL, News, Scienze dello Spazio, Volo Interstellare | , , , , , , , | Lascia un commento

Pianeti nomadi o fantapianeti?

pianeta nomadeAnche se la notizia non è certo fresca, l’esistenza dei cosidetti pianeti nomadi non è di quelle che si possano scordare in fretta. Dato che è ormai quasi un  anno che non leggo novità in merito, ho pensato che i lettori del Tredicesimo Cavaliere avebbero gradito trovare qui  un riepilogo della situazione, ma non mi stanco di ripetere: le cifre sotto riportate in relazione al numero dei pianeti nomadi esistenti nella Galassia sono sconvolgenti per la loro enormità e vanno prese con molta cautela. E’ utile ricordare che sia il microlensing gravitazionale che l’esistenza dei pianeti vagabondi sono due settori di studio ancora nuovi. Forse l’atteggiamento più consono da tenere in questi casi è quello di  Debra Fischer (Yale University): “Sarebbero una specie di gramigna dello spazio”, ha dichiarato a Nature, non senza un tocco di humour.

Pare proprio, infatti, che questi corpi celesti esistano veramente, e vaghino in grande numero nello spazio profondo seguendo il senso di rotazione galattico. Oggi disponiamo però di una prima base teorica,  che ci aiuta a capire come e perché questi corpi planetari si siano sviluppati e ad un certo punto abbiano assunto un’orbita iperbolica, abbandonando il proprio sistema. Ricercatori di tutto il mondo partecipano a questo sforzo, ma due gruppi in particolare sembrano aver dato ad oggi i contributi più significativi: l’uno diretto da Abbot e Switzer presso l’Università di Chicago, e l’altro da Louis Strigari della Stanford University. Per il momento è stato raggiunto un punto fermo: i pianeti nomadi, nella maggioranza dei casi, hanno origine nella nube a disco primordiale insieme a tutti gli altri corpi planetari del sistema, e solo più tardi, in una successiva, turbolenta fase di assestamento possono venire espulsi da esso come risultato di un “duello gravitazionale”, evento comune in tali occasioni.

baby planetHardware & numeri

La tecnica normalmente in uso per la ricerca dei pianeti nomadi è il cosidetto microlensing gravitazionale, che per sua natura fornisce le migliori prestazioni su bersagli lontani, tra i 10.000 e i 20.000 anni luce, e di rilevanti dimensioni.   Da qui  la stima di 400 miliardi di pianeti nomadi nella Via Lattea, e si parla di masse planetarie non inferiori a quella di Giove. Il telescopio ideale per qesto tipo di ricerca sarà il tanto atteso SKA, online intorno al 2020, che secondo Johnatan Nichols dell’Università di Leicester, potrebbe scoprire, entro il suo raggio d’azione di 185 anni-luce, almeno 2.800 pianeti nomadi. Inoltre i più recenti sviluppi delle teorie sulla formazione dei pianeti indicano che quelli di massa minore dovrebbero essere espulsi da un sistema stellare più facilmente dei giganti gassosi, e ciò farebbe ulteriormente aumentare la stima del numero dei pianeti nomadi in giro per la Galassia.
In proposito Matteo Bernabé, un astronomo italiano che ha collaborato alle ricerche, ha dichiarato a Media-Inaf: “La nostra stima del numero dei pianeti nomadi presenti nella nostra galassia è stata calcolata sulla base della recente scoperta, mediante una tecnica chiamata microlensing, di circa dieci di questi oggetti  in una piccola regione nel disco centrale galattico, cioè nei pressi del centro della nostra galassia. Abbiamo tratto le conseguenze di questa scoperta per quanto riguarda la popolazione globale dei pianeti nomadi, mostrando che potrebbero esistere, per ogni normale stella della sequenza principale, fino a 700 nomadi con la massa della Terra e fino a 100.000 nomadi con la massa di Plutone”.  Peccato che corpi planetari più piccoli di Giove (quelli tipo-Terra, per esempio) non rientrino nella sensibilità del microlensing, ma piuttosto in quella del  WFIRST (Wide-Field InfraRed Survey Telescope), uno strumento molto atteso che però non potrà essere lanciato prima del 2023.

disco protoplanetarioFormazione dei pianeti nomadi

David Nesvorny del Southwest Research Institute (SwRI) sta studiando la possibilità che proprio il nostro sistema solare sia stato teatro dell’espulsione di un pianeta gigante, avvenuta quando il sistema era nato da appena 600 milioni di anni, come dimostrerebbero indizi disseminati nella Fascia di Kuiper e sulla Luna. All’inizio della simulazione i pianeti giganti interagiscono con il disco protoplanetario e finiscono in configurazioni in cui coppie di pianeti vicini si bloccano a vicenda in una risonanza orbitale. Tale risonanza si verifica quando due pianeti esercitano una regolare influenza gravitazionale periodica uno sull’altro, come nel caso delle lune di Giove Ganimede, Europa ed Io, che sono in risonanza tra loro in un rapporto 1:2:4 : per un’orbita compiuta da Ganimede, Europa ne percorre due, e Io quattro.  Nesvorny suggerisce che questi sistemi risonanti diventino instabili dinamicamente una volta che il gas del disco protoplanetario si esaurisce, mentre i pianeti assumono orbite eccentriche.

Per arrivare alla situazione presente, il sistema solare esterno deve aver subito  una fase di assestamento molto violenta. Il sistema si è successivamente stabilizzato eliminando l’energia orbitale in eccesso nel disco protoplanetario i cui resti sopravvivono fino ad oggi nella fascia di Kuiper. Il quadro qui delineato suggerisce che Giove, partendo da una posizione più esterna dell’attuale, si sia mosso verso l’interno del sistema spargendo una quantità di planetesimi sia verso il Sole, causando devastazione tra i pianeti interni e la Luna, sia in direzione opposta.
Nesvorny ha aggiunto al modello un pianeta gigante supplementare, stabilendo che allo stato iniziale della simulazione i giganti di ghiaccio (Urano e Nettuno), si trovassero in risonanza tra loro entro un intervallo di 15 UA dal Sole, e il quinto gigante fosse posizionato tra loro e Saturno. Il risultato finale della simulazione, che è stata eseguita 6000 volte variando la massa totale dei planetesimi in gioco, offre una soluzione interessante: il sistema solare, una volta esauriti i planetesimi  e l’energia orbitale in eccesso, risulta essere simile all’originale con frequenza maggiore di 10 volte se il quinto pianeta gigante viene  effettivamente espulso dal sistema.

 

Wandering JupiterAvvistamenti

Per concludere cito qui di seguito alcuni avvistamenti che potrebbero riguardare i pianeti nomadi, scelti non necessariamente tra i più recenti, ma piuttosto tra i più inconsueti. Infine vorrei brevemente segnalare che dedicherò un articolo alla possibilità che l’Uomo, un giorno molto lontano, possa decidere di stabilire colonie o avamposti nella cintura di Kuiper, nella Nube di Oort e nello spazio interstellare.

L’oggetto CFBDSIR2149 (Canada-France Brown Dwarfs Survey) appare associato a un gruppo di una trentina di stelle giovani conosciuto come AB Doradus Moving Group, che si raccoglie attorno alla stella AB Doradus. Se ci fossero le prove che il candidato nomade appartiene effettivamente al gruppo, se ne potrebbe stabilire l’età a  un valore compreso tra i 50 e i 120 milioni di anni, la massa da 4 a 7 volte quella di Giove e la temperatura superficiale a 700 K.

HD106906b non è un vero pianeta  nomade, perché in effetti ha una stella intorno alla quale orbita. La cosa strana è la sua distanza dalla stella, pari a 650 UA (circa 97 miliardi di km). Un’enormità se si considera che Nettuno orbita ad una distanza media di 30 UA dal Sole. E non è tutto: il pianeta è grande e giovane, 11 volte Giove per soli 13 milioni d’anni d’età, contro i 4,5 miliardi della Terra.  Come ha fatto il pianeta a raggiungere le sue  attuali dimensioni in così poco tempo e avendo a disposizione solo le poche risorse del disco protoplanetario che si trovano a una  simile distanza. Sono state avanzate diverse ipotesi per giustificare questi dati anomali, la più accreditata è che HD106906 sarebbe stato un sistema binario in cui la seconda stella non sarebbe riuscita ad accendersi.

La scoperta del pianeta-nano 2006 SQ372 fu resa nota soltanto nel 2008 nel corso di un simposio specializzato tenutosi a Chicago. In quel momento  l’oggetto si trovava nei paraggi di Nettuno, impegnato a percorrere un’orbita fortementte ellittica, assai simile a quella di Sedna, che l’avrebbe condotto a 150 miliardi di km. dal Sole. Il corpo celeste avrebbe potuto formarsi, come Plutone, nella Cintura di Kuiper, o più probabilmente provenire dalla parte più interna della Nube di Oort. Tali oggetti potrebbero essere in alcuni casi dei pianeti nomadi, e sarebbe utile studiarli più a fondo quando se ne presenta la possibilità, ma per quanto riguarda 2006 SQ372 possiamo essere sicuri che non lo rivedremo prima di 22000 anni.

ROBERTO FLAIBANI 

Fonti:

  • Slow Boat to Centauri: a Millennial Journey Exploiting Resources Along the Way
    by Paul Gistler – JBIS vol. 66 – 2013 pp 302 , 311
  • Nomads of the Galaxy, by Louis E. Strigari et. al.  – Kavli Institute for Particle Astrophysics and Cosmology, Stanford University
  • The Steppenwolf: a Proposal for a Habitable Planet in Interstellar Space
    by D.S. Abbot (Department of the Geophysical Sciences, University of Chicago) and E.R. Switzer (Kavli Institute for Cosmological Physics, University of Chicago)
  • So many lonely planets with no star to guide them
    by Nadia Drake – Nature 2/12/13
  • HD106906b
    by Sabrina Pieragostini – Panorama 14/12/13
  • Pianeti nomadi, la Via Lattea ne è piena
    MEDIA INAF  venerdì 24 febbraio 2012

From Centauri Dreams:

  1. A Gas Giant Ejected from our System?
    by Paul Gilster on November 11, 2011
  2. An Icy Wanderer from the Oort Cloud
    by Paul Gilster on August 18, 2008
  3. Finding an Interstellar Wanderer
    by Paul Gilster on May 17, 2011
  4. New Findings on Rogue Planets
    by Paul Gilster on May 19, 2011

 

17 settembre 2014 Posted by | Astrofisica, Astronautica, Planetologia, Radioastronomia, Scienze dello Spazio, Volo Interstellare | , , | 1 commento

Le menti digitali e il volo interstellare

Andreas Hein ha tratto questo articolo, che vi presentiamo qui di seguito in traduzione italiana, dal suo intervento nel volume Beyond the Boundary, in uscita tra breve per I4IS. L’autore è Deputy Director  e Director of  the Technical Research Committee dell’Initiative for Interstellar Studies (I4IS), un centro studi inglese specializzato in scienze dello spazio. Egli è stato uno dei fondatori di Icarus Interstellar, e, in quell’ambito, ideatore e attuale dirigente di Project Hyperion. Ha ricevuto un master in ingegneria aerospaziale al Technical University of Munich e nella stesso istituto sta lavorando per ottenere un PhD in ingegneria dei sistemi spaziali. Ha passato sei mesi all’Institut Superieur de l’Aeronautique et de l’Espace a Toulouse, partecipando al programma  di simulazione numerica di  impatto a ipervelocità della polvere interstellare sulle antenne dei veicoli spaziali. Ha lavorato  presso lo Strategy and Architecture Office  dell’ESA. La versione originale del presente articolo è stata pubblicata su Centauri Dreams il 13 giugno scorso, col titolo di: “Transcendence Going Interstellar: How the Singularity Might Revolutionize Interstellar Travel” . (R.F.)

Hein_official_LRT_picture_v21nella foto: Andreas Hein, l’autore

Nel film “Trascendenza”, la mente del dott. Will Caster (interpretato da Johnny Depp), viene “caricata” in un computer quantistico. Questo provoca una cascata di cambiamenti tecnologici in rapida accelerazione, che culminano in una “singolarità tecnologica”. È probabilmente la prima volta che tale concetto gioca un ruolo centrale in un blockbuster hollywoodiano. Comunque l’idea del tutto ipotetica di caricare la coscienza di qualcuno in un computer, procedimento conosciuto anche come “emulazione dell’intero cervello”, è stato un argomento trattato nella FS per decenni. Il caricamento della mente su supporto informatico, all’apparenza inverosimile, potrebbe essere invece non molto lontano dalla realtà. Recentemente il programma “Cervello Umano” dell’Unione Europea ha inserito tra i suoi obiettivi la simulazione di tale organo. Con un bilancio preventivo di oltre un miliardo di euro, si tratta del più vasto progetto di questo tipo mai condotto prima. Sebbene l’obiettivo del progetto “Cervello Umano” sia quello di simulare il cervello umano, la discussione sulla reale possibilità di copiare digitalmente la mente ne è stata fortemente rivitalizzata. Tale tecnologia, infatti, potrebbe davvero trasformare la nostra civiltà in diversi modi. Tra questi la capacità potenziale di acquisire una sorta di immortalità digitale e la creazione di menti emulate che potrebbero trasformare il lavoro intellettuale, se si potesse copiarle e usarle su richiesta per lavori particolarmente impegnativi. (Hanson, 2008 & 2008b).

La copiatura della mente apre inoltre eccitanti opportunità per il volo interstellare. In questo articolo tenterò di offrire una breve panoramica delle idee già esistenti riguardo all’utilizzo del “caricamento cerebrale” nei viaggi interstellari, e di proporre concetti nuovi che potrebbero cambiare  radicalmente il modo in cui gli uomini viaggerebbero verso le stelle. Inoltre presenterò alcuni possibili scenari di missione, che avrebbero profonde conseguenze sul modo in cui la missione stessa raggiungerebbe i propri obiettivi.

transcendence-la-locandina-italiana-302815_1-560x800-210x300Nella foto: Johnny Depp in “Trascendenza”

Prima di tutto voglio chiarire  che in questo articolo col termine “caricamento cerebrale” intendo il trasferimento di contenuti mentali (per esempio della memoria a lungo termine o della mente stessa) dalla materia cerebrale a un dispositivo artificiale, cioè una rete neurale artificiale digitale, analogica o quantistica (Sandberg & Bostrom, 2008). Una volta caricato, il materiale potrà essere “eseguito” sul dispositivo come una simulazione o semplicemente memorizzato e stoccato. Analogamente, con “scaricamento cerebrale” si intende il trasferimento dei contenuti mentali da un dispositivo artificiale a un cervello fisico . La fase dello “scaricamento” andrebbe di pari passo con la ricreazione del corpo umano nella sua interezza, altrimenti non avrebbe molto senso nell’ambito dei viaggi interstellari. Nel caso che il corpo umano potesse essere liberamente caricabile e scaricabile, si potrebbe parlare di “emulazione del corpo completo”. In questo articolo i confini tra “caricamento della mente” ed “emulazione umana” sono  spesso un po’ vaghi e da considerarsi quindi interscambiabili.

L’obiettivo principale di un viaggio interstellare pilotato (cioè con equipaggio) è trasportare uomini da un sistema stellare a un altro e all’arrivo dar vita a una nuova civiltà. L’idea di base consiste nel caricare in formato digitale la mente e/o il corpo umani alla partenza e nel ricrearli a destinazione nella forma originale. Dar vita lassù a una prospera civiltà richiede un trasferimento di conoscenza sufficiente a eseguire tutte le necessarie attività. Trasportare uomini sotto forma digitale comporta  straordinari benefici, in primo luogo enormi risparmi in termini di massa: non saranno più necessari vasti habitat e complessi sistemi di supporto vitale. Nello stesso tempo diventa possibile “resuscitare” gli uomini solo quando si è arrivati a destinazione, e con essi recuperare la loro conoscenza e cultura, facilitando così il decollo della nuova civiltà. Conoscenza e tecnologia verrebbero così  trasferite dai cervelli emulati agli apparati o corpi di destinazione, sia con l’educazione tradizionale che con le nuove tecniche di emulazione.

Ovviamente si potrebbe indagare sulla radicale possibilità di una sostituzione completa della vita biologica con una artificiale. In tale scenario, la spedizione sarebbe caso mai il “seme” di una civiltà non biologica (Kurzweil, 2005).

Per i concetti fondamentali di una colonizzazione interstellare basata sul caricamento della mente si veda la tabella qui accanto:

Tab1tabella 1

Il processo di caricamento potrebbe essere eseguito grazie a un tipo avanzato di scansione. Hans Moravec fu uno dei primi a immaginare una forma di scansione grazie alla quale il cervello veniva caricato pezzo per pezzo, provocando però la distruzione dell’originale. (Moravec, 1988). Kurzveil e altri immaginarono invece una forma di scansione non distruttiva (Kurzweil, 2005, p.145), per esempio usando nanorobot che potessero agire dall’interno del cervello  da copiare.

Creare la copia di un cervello è un compito che intimidisce. Non si tratta semplicemente di copiarne la struttura generale, ma anche la struttura di ogni singolo neurone e la rete di collegamenti che si crea tra un neurone e l’altro. Bisogna inoltre copiare il comportamento dei singoli neuroni e delle più vaste strutture del cervello.
È una situazione simile a quella di un sistema tecnico. Capire in che relazione si trovano le parti di un’automobile l’una con l’altra non stabilisce in che modo esse debbano lavorare tutte insieme per eseguire la funzione desiderata, cioè trasportare dei passeggeri. Si può solo dedurre, dopo un paziente e accurato esame, come le componenti individuali, e gruppi di esse di maggiori dimensioni,  eseguono le subfunzioni, le quali producono insieme la funzione principale. Questo tipo di analisi “all’inverso” per scoprire i sistemi di funzionamento di un dispositivo viene definito un approccio “bottom-up”, ovvero dal basso verso l’alto. In alternativa si possono analizzare le funzioni dall’alto verso il basso (top-down), avendo cura di scomporre prima le funzioni di più alto livello nelle relative subfunzioni. Un approccio di questo tipo (conosciuto  come reverse engineering) è stato proposto per creare emulazioni del cervello. (Sandberg & Bostrom, 2008).

Dopo che un’emulazione è stata creata, potrebbe essere attivata, copiata, eseguita a richiesta, e anche spenta del tutto.  (Hanson, 2008a & 2009b). Per  una missione interstellare, le emulazioni potrebbero essere prima immagazzinate e poi attivate a destinazione. Questo farebbe  risparmiare l’energia che altrimenti verrebbe consumata per mantenere in funzione le emulazioni durante il volo. Una volta arrivati, le emulazioni verrebbero attivate per organizzare l’ambiente circostante e scegliere la miglior strategia per cominciare la colonizzazione. Si potrebbe attivare anche un’intera popolazione di emulazioni, che discuterebbero sulle migliori strategie e i vantaggi ad esse associati. Robin Hanson immagina vari tipi di emulazioni organizzate in gerarchie basate sulla velocità di elaborazione. Queste “città” abitate da emulazioni consumerebbero sulla Terra un’imponente quantità di energia per sostenere le emulazioni e l’ambiente virtuale in cui condurrebbero la loro esistenza. Le manipolazioni del mondo fisico sarebbero eseguite da vari tipi di manipolatori e robot (Hanson, 2008a & 2008b). Una strategia per una missione interstellare potrebbe consistere nella riattivazione iniziale di un piccolo gruppo di emulazioni che prenderebbero le prime decisioni su come procedere con la colonizzazione. Poi si comincerebbero a sfruttare le risorse minerarie  allo scopo di creare una più grande capacità computazionale e accendere un crescente numero di emulazioni. Queste a loro volta darebbero vita vita a esseri umani biologici e ai loro habitat. Un’altra opzione è il trasporto simultaneo di zigoti ed emulazioni.

mind-uploadingUna versione più avanzata di tale missione prevede la creazione iniziale di una infrastruttura entro il sistema stellare di riferimento usando dei replicatori e la costruzione di un impianto ricevente per segnali elettromagnetici, per esempio dei raggi laser. Una volta costruito l’impianto, i dati riferiti agli oggetti potrebbero essere spediti alla velocità della luce. Questo è appunto il concetto del teletrasporto, spesso considerato irrealizzabile perché l’ammontare di informazioni da trasmettere per assemblare un corpo umano molecola per molecola sarebbe proibitivo. In uno studio del 2012, ad esempio, Roberts e altri sostengono che un totale di 2,6*1042 bit sarebbero necessari per ricreare un cervello umano, cifra che renderebbe insignificante quella di 1,2*1010, stimata per ricreare il resto del corpo umano. Alla velocità di trasmissione di circa 3,0*1019 bit al secondo, sarebbero necessari 4,85 trilioni di anni per trasmettere un essere umano completo. Comunque, un esame attento dei presupposti dello scritto rivela che per calcolare la quantità di dati richiesta per ricreare il cervello era stato usato il cosiddetto Bekenstein bound, un’equazione che indica il massimo di informazione richiesta per ricreare un sistema fisico fino a livello quantistico (Bekenstein, 73), (Lokhorst, 00).

È dubbio che una descrizione talmente dettagliata sia effettivamente necessaria. Stime recenti che descrivono la riproduzione del cervello a livello molecolare sono piuttosto in un ordine di grandezza  tra i 1022 e i 1027  bit (Sandberg, 2008, p.80) . Una tale mole di dati potrebbe essere trasmessa in un intervallo di tempo compreso tra un’ora e dieci anni, supponendo di utilizzare la stessa velocità di trasmissione di 3,0*1019. Quindi il teletrasporto potrebbe non essere una tecnologia così remota nel tempo come l’attuale letteratura scientifica suggerisce. L’architettura di una missione basata sul teletrasporto è mostrata nella figura 3.

tab2 tabella 2

Uno degli approcci più speculativi per rendere possibile il viaggio interstellare pilotato è quello in cui il tempo di volo si riduce praticamente a zero usando un qualche tipo di propulsione superluminale. Esiste una vera pletora di congetture a questo proposito (Davis et al., 2009). Inviare solo dati o nano-sonde attraverso delle scorciatoie nel tessuto dello spazio-tempo, sarebbe assai più semplice che viaggiare in una imponente nave spaziale pilotata.  Kurzveil ipotizza che dei minuscoli cunicoli spazio-temporali, detti anche wormhole (il fenomeno è conosciuto dal pubblico televisivo col nome di “stargate”), potrebbero consentire la trasmissione di dati o nano-sonde ad un altro luogo dell’universo (Kurzweil, 2005, p.354-355). All’architettura di missione basata su questo concetto è dedicata la figura 4.

 

Architetture di missione

Le missioni interstellari digitali aprono un nuovo spazio per interessanti architetture di missione. A seconda delle tecnologie disponibili, si possono realizzare varie architetture, come mostra la tabella 2 (vedi sopra).

 

Architettura A

1. Manda il replicatore + emulatore / nave magazzino
2. Crea la colonia e l’infrastruttura per la resurrezione (downloading/scaricamento)
3. Crea la popolazione

Arch AFig.1: la missione è affidata a una singola nave dotata di replicatore digitale. Questo grafico mostra la sequenza della missione da sinistra a destra. L’inclinazione delle frecce mostra quanto velocemente l’astronave copre la distanza dal sistema stellare bersaglio. A maggior inclinazione corrisponde maggior velocità.

Questa è la architettura di missione più semplice: l’astronave consiste praticamente di un emulatore e di un replicatore che avviano lo sfruttamento delle risorse locali per costruire la colonia spaziale iniziale. Successivamente verranno creati i corpi umani e scaricate le emulazioni che li utilizzeranno.

 

Architettura B

Suddivide la missione in due: la prima viaggia col replicatore, la seconda con l’emulatore.

1. Manda il replicatore
2. Crea la colonia e l’infrastruttura per la resurrezione
3. Manda l’emulatore /nave magazzino
4. Crea la popolazione

Arch BFig.2: divide in due la missione precedente separando il replicatore dal carico utile digitale.

L’architettura B è basata  su due astronavi. La nave col replicatore viene lanciata per prima, in modo da iniziare la costruzione della colonia prima che arrivi la nave con l’emulatore. Questo metodo ha senz’altro senso se la costruzione della   colonia avviene in tempi lunghi (decenni o secoli). Il vantaggio più importante è la riduzione del rischio dovuto al fallimento nella costruzione della prima colonia: la seconda nave verrebbe lanciata solo una volta  che la colonia fosse diventata operativa. Un altro vantaggio è l’uso di un differente sistema di propulsione per le due navi, che consentirebbe alla nave con l’emulatore di compiere un viaggio di minor durata, riducendo il rischio di guasti dei sistemi di bordo, più critici per la nave che trasporta emulazioni di esseri umani.

 

Architettura C

1. Manda l’astronave col replicatore
2. Crea un impianto ricevente nel sistema stellare di destinazione
3. Riceve dati per creare sistemi tecnici ed esseri umani

Arch CFig.3: la missione col replicatore costruisce un ricevitore per le tecnologie e gli esseri umani.

Innanzi tutto, un impianto di ricezione viene costruito nel sistema di destinazione grazie  al carico della nave col replicatore. Poi viene costruito un impianto di assemblaggio molecolare, ovvero una stampante 3D universale, per ricreare gli oggetti originali. Il vantaggio più grande di questa architettura è che la durata del  viaggio per gli oggetti trasferiti è la minore possibile, dato che il viaggio avviene alla velocità della luce.

 

Architettura D

1. Manda la nave col replicatore
2. Costruisce il ricevitore
3. Usa uno stargate per trasmettere informazioni al ricevente
4. Crea sistemi tecnologici ed esseri umani

Arch DFig. 4: usare uno stargate per trasmettere dati relativi a sistemi tecnologici ed esseri umani a velocità superiori a quella della luce.

Dopo la costruzione degli impianti di ricezione ed assemblaggio, i dati sono trasmessi quasi istantaneamente tramite uno stargate o qualche altro metodo “esotico”.

 Conclusioni

Il concetto di emulazione cerebrale è spesso associato al presentarsi di una cosiddetta “singolarità tecnologica”, che è a sua volta associata all’emergere di una intelligenza artificiale generale in grado di aumentare le proprie capacità esponenzialmente. Se sia ragionevole o no aspettarsi che una tale singolarità si verifichi è materia di intenso dibattito tra gli studiosi (Sandberg, 2010), (Sandberg & Bostrom, 2011), (Goertzel, 2007). Da conversazioni personali con vari ricercatori del settore è emerso piuttosto un certo scetticismo sulla prospettiva di creare emulazioni del cervello nel prossimo futuro. Nonostante tutto,  non c’è dubbio che qualche progresso è stato fatto. L’emulazione del cervello e l’intelligenza artificiale generale non dovrebbero essere definitivamente scartate dal novero delle alternative realizzabili, dato che ci vorranno ancora decenni, se non secoli, prima che si riesca a realizzare un viaggio interstellare.

Come ultima osservazione, Launius & McCurdy (2008, pp.218-219) rilevano come una civiltà postumana possa non essere necessariamente motivata a condurre esplorazioni interstellari. Bisogna quindi tenere bene a mente che cambiare la condizione umana così profondamente avrà certamente conseguenze anche sul suo comportamento.

Sebbene le prospettive per il caricamento cerebrale  siano controverse, la sua realizzazione nel corso del ventunemiso secolo non dovrebbe essere considerata impossibile. È imperativo invece riflettere sulle possibili implicazioni di questa tecnologia, che se effettivamente realizzata cambierebbe drasticamente tanto la nostra civiltà quanto i viaggi interstellari. Cosa si proverebbe a viaggiare fra le stelle? Dopo essere stati scansionati, ci risveglieremmo improvvisamente in un esopianeta in un nuovo corpo? O mentre attraversiamo lo spazio che ci separa dal nostro obiettivo passeremo invece il nostro tempo in un mondo virtuale, per trasformarci infine di nuovo in un essere biologico? Sono pensieri affascinanti ma anche in qualche modo agghiaccianti….

 

traduzione di ROBERTO FLAIBANI

editing di DONATELLA LEVI

 

 

FONTI:

Bekenstein, J. D. (1973). Black holes and entropy. Physical Review D, 7(8), 2333.

Davis, E. W., & Millis, M. G. (2009). Frontiers of propulsion science. American Institute of Aeronautics and Astronautics.

Goertzel, B. (2007). Human-level artificial general intelligence and the possibility of a technological singularity: A reaction to Ray Kurzweil’s The Singularity Is Near, and McDermott’s critique of Kurzweil. Artificial Intelligence, 171(18), 1161-1173.

Hanson, R. (2001). Economic growth given machine intelligence. Journal of Artificial Intelligence Research.

Hanson, R. (2008a). Economics of brain emulations. In Tomorrow’s people – proceedings of the james martin institute’s first world forum: EarthScan.

Hanson, R. (2008b). Economics of the singularity. Spectrum, IEEE, 45(6), 45-50.

Kurzweil, R. (2005). The Singularity Is Near: When Humans Transcend Biology, Penguin Books.

Launius, R. D. (2008). Robots in space: technology, evolution, and interplanetary travel. JHU Press.

Lokhorst, G. J. (2000, May). Why I am not a super-Turing machine. In Hypercomputation Workshop, University College, London (Vol. 24).

Moravec, H. (1988). Mind children. Cambridge, MA: Harvard University Press.

Sandberg, A., & Bostrom, N. (2008). Whole brain emulation: A roadmap. Future of Humanity Institute, Oxford University. Available at: http://www.fhi.ox.ac.uk/brain-emulation-roadmap-report.pdf Accessed July, 3, 2010.

Sandberg, A. (2010). An overview of models of technological singularity. In Roadmaps to AGI and the future of AGI workshop, Lugano, Switzerland, Mar. 8th. http://agiconf. org/2010/wp-content/uploads/2009/06/agi10singmodels2. pdf.

Sandberg, A., & Bostrom, N. (2011). Machine intelligence survey. Technical Report, 2011-1. Future of Humanity Institute, University of Oxford. http://www.fhi.ox.ac.uk/reports/2011-1. pdf

4 agosto 2014 Posted by | Astronautica, Ciberspazio, Fantascienza, Scienze dello Spazio, Volo Interstellare | , , , | 4 commenti

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