Stiamo vivendo un’epoca di esplorazione spaziale. Con Elon Musk e Jeff Bezos che finanziando voli di “turismo spaziale” per persone non astronauti, piani per tornare sulla Luna e spedizioni di robot a Marte per analizzare la sua struttura e vedere se è possibile stabilirvi un insediamento.
È inevitabile che l’umanità si espanda oltre la Terra. Per espandere i propri limiti di ciò che è possibile, a causa della sovrappopolazione del nostro pianeta o della degradazione di dove stiamo portando la nostra casa, gli scienziati studiano possibili vie per far sopravvivere la razza umana al di fuori del pianeta Terra.
Una recente ricerca di scienziati dell’Università di Rochester propone di costruire città intorno agli asteroidi. In quello che considerano un articolo “tremendamente teorico” pubblicato sulla rivista Frontiers in Astronomy and Space Sciences, i ricercatori, tra cui Adam Frank, professore di fisica e astronomia, Helen F. e Fred H. Gowen e Peter Miklavcic, candidato al dottorato in ingegneria meccanica e primo autore dell’articolo, delineano un piano per creare grandi città sugli asteroidi.
“Il nostro articolo vive al limite tra la scienza e la fantascienza”, ha detto Frank. “Stiamo prendendo un’idea di fantascienza che è stata molto popolare di recente, in programmi televisivi come The Expanse di Amazon, e offriamo un nuovo modo di usare un asteroide per costruire una città nello spazio”.
Cilindri O’Neill
L’idea di costruire città nello spazio risale al 1972, quando la NASA incaricò il fisico Gerard O’Neill e il suo team di elaborare un piano per creare insediamenti spaziali. Questo gruppo di scienziati ha elaborato un piano per i “Cilindri O’Neill”. Si tratta di metropoli spaziali rotanti costituite da due cilindri che ruotano in direzioni opposte, con un tubo che collega i cilindri ad ogni estremità. I cilindri ruoterebbero abbastanza velocemente da fornire una gravità artificiale sulla loro superficie interna, ma abbastanza lentamente da evitare che le persone che vi abitano sperimentino il mal di mare.
Da allora, diverse serie e film di fantascienza hanno utilizzato questo sistema per rappresentare gli insediamenti umani fluttuanti nello spazio.
Tuttavia, mentre i cilindri di O’Neill offrono una soluzione alla mancanza di gravità nello spazio, portare i materiali da costruzione necessari dalla Terra allo spazio per creare queste abitazioni umane sarebbe molto difficile e costoso.
Città sugli asteroidi
Durante la pandemia e il confinamento, diversi ricercatori dell’Università di Rochester hanno usato la loro immaginazione per riprendere l’enigma dei cilindri di O’Neill e dargli una sferzata per rendere questo piano più conveniente.
“Questo progetto è iniziato come un modo per i fisici e gli ingegneri di sfogarsi, lasciando da parte le tensioni mondane per un po’ e immaginando qualcosa di folle”, ha detto Miklavcic, uno degli scienziati. Hanno presto scoperto che gli asteroidi potrebbero essere utilizzati per creare città nello spazio.
Gli asteroidi sono corpi rocciosi che orbitano attorno al sole e si stima che ci siano più di mille asteroidi che viaggiano nel nostro sistema solare. “Tutte quelle montagne volanti che ruotano attorno al sole potrebbero fornire un modo più veloce, economico ed efficace per le città spaziali”, ha commentato Frank.
Miklavcic e i suoi colleghi hanno effettuato calcoli di forze, materiali e strategie per costruire insediamenti rotanti sugli asteroidi e hanno pensato a un’idea per contenere i detriti che inevitabilmente deriverebbero dalla formazione di un cilindro di O’Neill a partire da un asteroide.
I ricercatori immaginano di coprire un asteroide con una borsa di rete flessibile fatta di nanofibre di carbonio ultraleggere e ad alta resistenza: tubi fatti di carbonio, ognuno di pochi atomi di diametro. La borsa avvolgerebbe e sosterrebbe tutta la massa rotante di detriti dell’asteroide e l’habitat che contiene, contemporaneamente sostenendo il proprio peso mentre ruota.
“Una borsa di contenimento cilindrica costruita con nanotubi di carbonio sarebbe estremamente leggera rispetto alla massa dei detriti dell’asteroide e dell’habitat, ma sufficientemente resistente da tenere tutto unito”, afferma Miklavcic. “Ancora meglio, i nanotubi di carbonio sono attualmente in fase di sviluppo, con un grande interesse per aumentare la loro produzione per l’uso in applicazioni su larga scala”.
Questo progetto è ancora solo teorico. Vivere sugli asteroidi rimane la fantasia della fantascienza, ma Frank e Miklavcic dicono che la fisica e la meccanica ci sono per rendere realtà la fantascienza.
“Ovviamente, nessuno costruirà città sugli asteroidi nel breve termine, ma le tecnologie necessarie per raggiungere questo tipo di ingegneria non violano alcuna legge della fisica”, ha detto Frank. “Le città spaziali possono sembrare una fantasia ora, ma la storia mostra che un secolo circa di progresso tecnologico può rendere possibili cose impossibili”.
