6. Spazio (4.0): l’ultima frontiera

Quando l’Uomo arrivo sulla Luna il 20 luglio 1969 tutti pensavamo che i decenni successivi avrebbero visto astronavi sfrecciare per tutto il Sistema Solare, costruire basi sulla Luna, colonizzare Marte, sfruttare le risorse minerarie della Luna e degli asteroidi. E chissà quant’altro. E invece cinquanta anni dopo il primo l’allunaggio siamo ancora costretti ad appena 500km dalla superficie della terra. La nazione che ci ha portato sulla Luna negli anni ’60 oggi, 2019 non ha la capacità di spedire uomini o donne in orbita terrestre, e deve affittare passaggi dallo storico competitore, o da quello che ne rimane, la Russia. Se gli Stati Uniti torneranno ad avere la capacità di lanciare in orbita astronauti nel prossimo futuro, sarà grazie ad imprese private come Space-X e Boeing. I primi viaggi delle navicelle private verso la stazione spaziale sono previsti per il 2020. Se così sarà, il cinquantenario della conquista della luna sarà festeggiato col ritorno nello spazio di astronauti americani con navicelle americane dopo 9 anni dall’ultima missione dello Space Shuttle, veramente una magra consolazione.

Non così in altri paesi. Ad esempio, i progressi compiuti dalla Cina negli ultimi venti anni sono decisamente spettacolari. La Cina ha lanciato il suo primo satellite nello spazio il 24 aprile 1970, e nel marzo 2019 ha eseguito il suo trecentesimo lancio. Ci sono voluti 37 anni per effettuare i primi 100 lanci, 8 anni per effettuare i secondi cento e solo 4 per gli ultimi 100 lanci. E nel futuro questo ritmo crescerà ulteriormente. La Cina ha lanciato nello spazio il primo equipaggio umano solo nel 2003, ha sviluppato una sua prima stazione spaziale, la Tiangong 1 in funzione dal 2011 al 2013. Una seconda stazione spaziale più grande è in via di sviluppo e il suo lancio è previsto entro un paio d’anni. Tra il 2015 e il 2016 la Cina ha lanciato il primo gruppo di quattro satelliti per scienza spaziale. Tra questi QUESS (quantum science satellite), è il primo satellite al mondo per esperimenti di meccanica quantistica.  È stato concepito e disegnato per verificare leggi fondamentali di meccanica quantistica e per verificare comunicazioni ultrasicure che hanno alla base la crittografia quantistica. Lo scorso anno QUESS ha infranto il record di distanza per teletrasporto quantistico, aumentandolo di ben 14 volte, da 100 a 1400 km. QUESS è anche stato usato per trasmettere fotoni a Pechino e Vienna generando chiavi di crittografia quantistica che consentivano ai team di scienziati di chattare e comunicare in video con totale sicurezza. Infatti, siccome il rilevamento dei fotoni da parte di spie disturberebbe gli stati quantici dei fotoni stessi, i potenziali hacker non possono intercettare le chiavi senza che le loro attività vengano notate. QUESS è stato realizzato da un gruppo di ricercatori cinesi con a capo Pan Jian-Wei. La sua storia è decisamente istruttiva. Pan è il più giovane ricercatore mai insediato nella China Academy of Science. Ha studiato presso l’Università di Vienna sotto la supervisione di Anton Zeilinger, uno dei padri degli esperimenti su stati entangled e teletrasporto quantistico. Rientrato in Cina a 38 anni nel 2008 riesce a convincere il suo governo a finanziare esperimenti di fisica davvero molto fondamentale, stiamo parlando di meccanica quantistica e teletrasporto quantistico. Riesce a convincere il governo a spendere cifre considerevoli, circa 100 milioni di $, per estendere questi esperimenti fuori dai laboratori terrestri, sviluppando un satellite artificiale, QUESS. Come ricaduta, oggi la Cina possiede la tecnologia per rendere completamente sicure le sue comunicazioni. Davvero un evidente caso di fruttuoso rientro dei cervelli.

L’esplorazione del sistema solare da parte di sonde cinesi procede con simile lena. Nel dicembre 2013 il rover Yutu a bordo di Chang’e 3 è stato il primo veicolo ad allunare dopo le missioni statunitensi e russe degli anni 70’. Il 2 gennaio 2019 la sonda Chang’e 4 è allunata per la prima volta della storia sulla faccia nascosta della luna. Chang’e 5 nel 2020 sarà la prima missione di “sample return” dalla Luna dal 1976.  Sempre nel 2020 la Cina manderà su Marte la sua prima missione, consistente in un orbiter, un lander e un rover, Per la fine degli anni 20’ è prevista una ambiziosissima missione di sample return da Marte, e una ancora piu’ ambiziosa missione con Takionauti sulla superfice della luna. Se il progetto Apollo negli anni sessanta da parte degli Stati Uniti è assomigliato alla corsa di un centometrista, il programma cinese assomiglia alla corsa di un maratoneta. Per un programma che non si esaurisce in fantastico ma brevissimo decennio, ma che ha l’ambizione di essere sostenibile, e durare. Fino alla conquista di Marte e del sistema solare. Qui ci sarebbe dovuto essere un punto interrogativo. Mi piace prendermi la licenza di essere categorico. La mia personale previsione è che il primo piede umano su Marte sarà Cinese. L’alternativa è che possa essere americano, ma portato su Marte da una impresa privata come SpaceX.

È emblematico quello che è successo il 22 febbraio 2019. Una sonda costruita per allunare è stata lanciata dalla Florida dopo ben 48 anni dall’ultima. Era il 7 dicembre 1972. Stava partendo quella che sarebbe stata l’ultima missione Apollo, Apollo 17. Io avevo appena compiuto 13 anni ed ero sicuro che la NASA in un decennio o forse poco più avrebbe costruito una base sulla Luna e qualche astronauta avrebbe passeggiato su Marte. Se qualcuno mi avesse detto che ci sarebbero voluti quasi cinquanta anni per lanciare di nuovo un lander lunare, e per di più senza astronauti a bordo, lo avrei preso per pazzo. E ancora di più se mi avesse detto che a lanciare il lander sarebbe stata un’impresa privata (SpaceX) e non la NASA, e che anche il lander sarebbe stato costruito da un’impresa privata, e per di più israeliana (Israel Aerospace Industry, IAI, per SpaceIL). Non solo io, ma nessuno, dico nessuno, avrebbe potuto prevederlo. La realtà come sempre supera, e in questo caso di molto, l’immaginazione. Il lander di IAI è arrivato sulla luna l’11 aprile 2011 ma purtroppo il sistema di propulsione che doveva frenarne la discesa non ha funzionato a dovere e il lander si è schiantato al suolo. Stessa sorte per il lander indiano Vikram nel settembre 2019. In tutti i casi questo è stato probabilmente il tappo che è saltato dal collo della bottiglia. In pochi anni assisteremo ad altri tentativi, da parte di nazioni outsiders, o addirittura di privati.

La prima era della conquista dello spazio, Space 1.0 può essere considerata quella inaugurata dalle osservazioni di Galileo all’inizio del 1600 e proseguita fino a una sessantina di anni fa, quando prima i sovietici e poi gli americani hanno mostrato che nello spazio ci si può anche andare, oltre che osservarlo dalla Terra. La seconda era è concisa con il programma Apollo, quella corsa da centometrista che ha portato l’Uomo sulla Luna in meno di un decennio. La terza era è quella simboleggiata dalla Stazione Spaziale Internazionale (o dalle stazioni spaziali, se vogliamo includere anche la MIR sovietica e le Tiangong cinesi), ovvero dal fatto che da un paio di decenni la presenza dell’Uomo in orbita terrestre è costante e non episodica. La quarta era è quella che stiamo cominciando a vivere oggi, quando lo Spazio sta evolvendo da riserva di pochi governi (Stati Uniti, Russia, Europa), e poche grandi industrie (soprattutto Boeing, Lockeed Martin, Nortrop-Grunman negli Stati uniti, Tales Alenia Space e Airbus in Europa), ad una arena che ospita centinaia se non migliaia di attori, che includono industrie grandi, medie e piccole, Università e centri di ricerca, e nuovi paesi che si affacciano all’esplorazione e all’utilizzo dello spazio (il Giappone e l’India oltre alla Cina già oggi, la Korea forse domani).


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Prossima pubblicazione: 23 febbraio 2020. 7. Quale scienza e’ davvero utile?

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