Propulsione laser e grafene potrebbero cambiare radicalmente il modo in cui ci si muove nello spazio. Sembra fantascienza, eppure un esperimento portato avanti dall’Agenzia Spaziale Europea ha mostrato risultati concreti e piuttosto sorprendenti, aprendo uno spiraglio su una tecnologia che potrebbe rendere i viaggi spaziali molto più economici e sostenibili rispetto a quanto si è fatto finora.
Il problema della propulsione tradizionale
Portare un razzo in orbita e poi spingerlo oltre, verso lo spazio profondo, è sempre stata una faccenda dannatamente costosa. E soprattutto energivora. Fino a oggi la propulsione chimica ha dominato la scena: bruciare tonnellate di propellente da espellere a velocità impressionanti dietro un razzo, con la speranza che le scorte bastino per l’intera missione. È lo stesso principio che si usa dai tempi delle prime missioni spaziali, e per quanto funzioni, porta con sé limiti enormi. Più peso si deve spostare, più carburante serve, e più carburante si carica, più il peso aumenta. Un circolo vizioso che da decenni frena le ambizioni di esplorazione a lungo raggio. Per quanto riguarda il decollo dalla Terra non esistono ancora alternative credibili, ma una volta nello spazio le cose potrebbero cambiare parecchio. Ed è qui che entra in gioco il grafene e la fisica della luce.
L’esperimento con l’aerogel di grafene e i laser
. Per chi non avesse familiarità con questo materiale, vale la pena spendere due parole. Gli aerogel di grafene sono strutture davvero notevoli: resistenti quanto l’acciaio, ma incredibilmente leggeri. Il segreto sta nella loro natura porosa, che li rende tra i materiali più leggeri mai creati dall’uomo. E questa combinazione di resistenza e leggerezza è proprio ciò che li rende candidati ideali per un sistema di propulsione laser.
Il concetto alla base è relativamente semplice da capire, almeno nei suoi fondamenti. Un fascio laser colpisce la superficie dell’aerogel di grafene e trasferisce una spinta, una quantità di moto sufficiente a far muovere l’oggetto in assenza di gravità. Niente combustione, niente propellente da bruciare, niente serbatoi da riempire. Solo luce. E questo cambia completamente la prospettiva economica ed energetica del viaggio spaziale una volta superata l’atmosfera terrestre.
Cosa potrebbe significare per il futuro dei viaggi spaziali
Se questa tecnologia dovesse maturare ed essere scalata a dimensioni più grandi, muoversi nello spazio potrebbe diventare un’operazione quasi a costo zero, almeno dal punto di vista del propellente. L’Agenzia Spaziale Europea ha suggerito che un sistema basato sulla propulsione laser potrebbe un giorno eliminare la necessità di portare con sé enormi quantità di carburante, riducendo drasticamente il peso complessivo delle missioni e, di conseguenza, anche i costi di lancio. È un approccio che si basa sulla fisica della luce, e il fatto che sia stato testato con successo in microgravità rappresenta un passo avanti significativo. Non si parla più solo di teoria o di modelli matematici: i cubi di aerogel di grafene si sono mossi, spinti dal laser, in un ambiente che replica le condizioni dello spazio.
