La National Natural Science Foundation of China, un’agenzia di finanziamento gestita dal Ministero della scienza e della tecnologia cinese, ha invitato ricercatori e scienziati a presentare proposte di ricerca inerenti lo studio e la ricerca per la conquista dello spazio. E tra le proposta di ricerca giunte alla fondazione vi è il progetto di un astronave davvero enorme, velivoli descritti come “grandi attrezzature aerospaziali strategiche per l’uso futuro delle risorse spaziali, l’esplorazione dei misteri dell’universo e la vita a lungo termine in orbita”.
La Fondazione aveva lanciato l’iniziativa alla ricerca di nuovi metodi di progettazione leggeri che limitino la quantità di materiale da costruzione che deve essere trasportato in orbita e di nuove tecniche per assemblare in sicurezza strutture così massicce nello spazio. Il progetto che sarà scelto come il più idoneo, riceverà fondi per 15 milioni di yuan, ovvero quasi 2 milioni di euro, per uno studio di fattibilità della durata di cinque anni.
I problemi della costruzione di un astronave così grande
L’ex capo tecnologo della NASA e attualmente professore di ingegneria aerospaziale alla Cornell University, Mason Peck, ritiene che l’idea di una enorme astronave sia alquanto fuori dal comune, ma non del tutto stravagante. La sfida secondo Peck sarebbe più una questione di ingegneria che di scienza fondamentale. Anche se l’ostacolo più grande potrebbe essere il costo di una tale missione, a causa dell’enorme costo del lancio di oggetti e materiali nello spazio.
Peck tuttavia spiega che anche il costo dipende molto dal tipo di struttura che i cinesi intendono costruire. Se si tratterà di un astronave ricca di attrezzature e progettata per ospitare gli esseri umani, con una massa consistente dunque, ne aumenterebbe il costo. Ma se si trattasse di qualcosa, si molto grande, ma non molto pesante, allora potrebbe essere diverso.
Molto dipenderà anche dalle tecniche di costruzione. Secondo Peck l’approccio convenzionale sarebbe quello di costruire i diversi componenti sulla Terra e poi assemblarli in orbita, ma la tecnologia di stampa 3D potrebbe potenzialmente trasformare materie prime compatte in componenti strutturali di dimensioni molto più grandi direttamente nello spazio.
Un’opzione ancora più interessante a cui fa riferimento Peck, è l’ipotesi di ricorrere all’uso di materie prime sulla luna, che ha una gravità minore rispetto alla Terra, rendendo più semplice il lancio di materiali dalla sua superficie nello spazio. Ma affinché questa ipotesi sia attuabile, bisognerà prima attendere che nascano le prime basi lunari.
Un’astronave di dimensioni gargantuesche dovrà affrontare comunque sfide proporzionate alle sue dimensioni. Si dovranno fare dei compromessi per stabilire a quale altitudine dovrebbe orbitare l’astronave, in modo da bilanciare la resistenza dell’atmosfera esterna su un oggetto così grande e i livelli di radiazione, soprattutto se l’astronave ospiterà esseri umani.
Quale potrebbe essere lo scopo e la funzione di una simile struttura?
Ma mentre costruire una struttura del genere potrebbe essere tecnicamente possibile, secondo Michael Lembeck, professore di ingegneria aerospaziale presso l’Università dell’Illinois a Urbana-Champaign, un’astronave di questo tipo non avrebbe alcun senso pratico.
Lembeck si chiede infatti quale potrebbe essere lo scopo di un’astronave così grande. Ritiene infatti che una tale struttura potrebbe essere usata ad esempio per strutture di produzione spaziale che sfruttano la microgravità e l’abbondante energia solare per costruire prodotti di alto valore come semiconduttori e apparecchiature ottiche, o habitat a lungo termine per la vita fuori dal mondo. Ma tutte queste opzioni comporterebbero enormi costi di manutenzione.
La Cina ha anche espresso interesse per la costruzione di enormi impianti di energia solare in orbita e per il teletrasporto dell’energia sulla Terra tramite raggi a microonde. Ma la produzione avrebbe costi esorbitanti, rispetto all’attuale costo di produzione dell’energia con i pannelli solari terrestri.
Forse l’applicazione più promettente per una struttura spaziale così grande sarebbe quella scientifica, afferma Peck. Ad esempio un telescopio spaziale di tali dimensioni potrebbe potenzialmente permetterci di osservare le caratteristiche sulla superficie dei pianeti in altri sistemi solari. Potrebbe dunque svelare cose che potrebbero per sempre cambiare il nostro modo di osservare e conoscere l’Universo.
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