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Come ricreare la gravità artificiale

Gravità artificiale

Il grande problema dei viaggi spaziali e dei lunghi soggiorni nello spazio è la microgravità. Siamo ancora lontani dalle scenografiche navicelle spaziali dei migliori film fantascientifici, dove i loro occupanti passeggiano tranquilli nei lunghi corridoi. O dalle stazioni spaziali rotanti, piccole o grandi che esse siano, come nell’esempio lampante di Elysium, dove la forza centrifuga è in grado di ricreare la gravità artificiale. Sebbene proprio quest’ultimo esempio sarebbe la soluzione più ottimale.

Ad oggi il problema più grande è proprio tutto ciò che comporta una permanenza di mesi in assenza di gravità, o quasi. Gli effetti sul corpo degli astronauti si fanno sentire e al momento è impensabile allungare la permanenza nello spazio senza prima trovare una soluzione per ricreare la gravità.

La microgravità e gli effetti sugli astronauti

Al momento gli astronauti che passano diverso tempo nello spazio, circa sei mesi a bordo della ISS, ad esempio, vivono quest’esperienza nella quale totale assenza di gravità. Quasi perché la gravità zero non esiste. Si parla, infatti, di microgravità, e non di assenza di gravità, perché essa c’è comunque ma in quantità così ridotte da permetterci di fluttuare in giro per la stazione.

Gravità artificiale
Microgravità sulla ISS

Nel corso della permanenza sulla stazione gli astronauti seguono uno stretto regime di attività fisica, per limitare al minimo i problemi dovuti alla microgravità. Nonostante ciò, una volta tornati a Terra, essi non sono in grado di reggersi in piedi e devono trascorrere alcuni giorni seguiti da personale esperto prima di poter tornare alla normalità.

Come ricreare la gravità

Vedendo i film di fantascienza ci sembra tutto così semplice, una stazione rotante o un enorme forza elettromagnetica sarebbe in grado di tenerci con i piedi attaccati al pavimento anche nello spazio. Eppure non è affatto così semplice.

Nello spazio non esiste il sopra e il sotto, non esiste niente che ci dice dove camminare e niente che ci permetta di farlo. Non è possibile quindi passeggiare tra i corridoi di un’astronave come in un film, o forse sì?

Gravità artificiale
Una stazione rotante per ricreare la gravità

Non è possibile manipolare la gravità, ma abbiamo le conoscenze e le competenze per ricrearla artificialmente. La forza centrifuga è ciò di più simile alla forza di gravità. Un’astronave in grado di ruotare sul proprio asse genererà una forza centrifuga tale da permettere ai propri abitanti di camminare sulle pareti interne della parte più esterna dell’astronave. In questo modo si avrà la sensazione di vivere come sulla Terra, con una gravità quasi del tutto normale.

Astronavi di questo tipo sono state rappresentate in moltissimi film di fantascienza, da 2001 Odissea nello spazio, a The Martian Il sopravvissuto, fino a Interstellar. Ma allora perché ancora non siamo stati in grado di realizzarle?

I problemi della gravità artificiale

Teoricamente una navicella rotante è fattibile, ma nel momento di realizzare concretamente una struttura del genere iniziano a sorgere diversi problemi. Primo fra tutti è la robustezza del velivolo. La costante rotazione, infatti, porterebbe l’astronave a subire forti sollecitazioni che i materiali attualmente utilizzati non sono in grado di sopportare.

Bisognerebbe realizzare strutture estremamente più robuste con un incredibile impennata dei costi di produzione.

Stazione spaziale rotante
Elysium, una stazione rotante per vivere come sulla Terra

Il secondo problema è la grandezza. Per arrivare a simulare la stessa gravità che percepiamo sulla Terra bisognerebbe costruire navicelle o stazioni spaziali considerevolmente grandi. Una stazione dal diametro di 300 metri dovrebbe ruotare su stessa 60 volte al minuto per arrivare a simulare una gravità pari a quella della Luna, ovvero appena un sesto di quella terrestre.

Se consideriamo la nostra attuale stazione spaziale, invece, la ISS, essa non può ruotare interamente su stessa, ma si dovrebbero considerare solamente i singoli moduli. Essi hanno un diametro di appena 4,5 metri e per simulare la gravità terrestre dovrebbero ruotare 20 volte al minuto. Così facendo, tuttavia, si avrebbe davvero la sensazione di trovarsi dentro una centrifuga e ciò che ne verrebbe fuori sarebbe solamente un ulteriore senso di stordimento. Arrivando a causare problemi di circolazione e una scarsità di afflusso di sangue al cervello.

Quanto manca a ricreare la gravità artificiale?

È anche vero, però, che i problemi non sono insormontabili e che presto o tardi saremo in grado di realizzare una stazione spaziale con gravità artificiale, ma quando?

Per una corretta gravità e senza che gli astronauti riportino alcuna complicazione medica, la stazione in questione dovrebbe avere un raggio di 3,6 km ed effettuare un giro ogni due minuti. Al momento questo tipo di struttura è inarrivabile per quantità di materiale e costi. Ma non è impossibile e, anzi, sulla carta è già stato reso possibile.

 

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