È stato con grande clamore che Elon Musk ha annunciato i piani di SpaceX di colonizzare Marte con il sistema di trasporto interplanetario.

Vorrei davvero che fossero rimasti fedeli al loro nome originale, il BFR, il Grande Favoloso Razzo, o qualcosa di simile.

Il problema è che il sistema di trasporto interplanetario è un nome troppo vicino a un'altra idea davvero interessante, la rete di trasporto interplanetario, che ti offre un modo quasi privo di energia per viaggiare attraverso l'intero sistema solare. Ammesso che tu non abbia fretta.

Quando immagini razzi che esplodono verso destinazioni lontane, probabilmente immagini di puntare il tuo razzo verso la tua destinazione, sparare i propulsori fino ad arrivare lì. Magari voltandosi e rallentando di nuovo per atterrare sul mondo alieno. È come potresti guidare la tua macchina, o prendere un aereo per andare da qui a lì.

Ma se hai giocato a qualsiasi Kerbal Space Program, sai che non è così che funziona nello spazio. Anziché, è tutta una questione di orbite e velocità. Per lasciare il pianeta Terra, stai viaggiando a circa 8 km/s o 28, 000 km/h lateralmente.

Così ora, stai orbitando intorno alla Terra, che orbita intorno al sole. Se vuoi andare su Marte, hai alzato la tua orbita in modo che corrisponda a Marte. L'energia minima assoluta necessaria per effettuare tale trasferimento è nota come orbita di trasferimento di Hohmann. Per arrivare su Marte, devi azionare i propulsori fino a raggiungere gli 11,3 km/s.

Allora sfuggi all'attrazione della Terra, seguire una bella traiettoria curva, e intercettare la traiettoria di Marte. Supponendo che tu abbia cronometrato tutto bene, questo significa che intercetti Marte e vai in orbita, o atterrare sulla sua superficie, o scopri un portale per l'inferno scavato in una stazione di ricerca su Phobos.

Se vuoi spendere più energia, andare avanti, ci arriverai più velocemente.

Ma si scopre che c'è un altro modo per viaggiare da un pianeta all'altro nel sistema solare, utilizzando una frazione dell'energia che useresti con il tradizionale trasferimento di Hohmann, e questo sta usando i punti di Lagrange.

Abbiamo fatto un intero articolo sui punti di Lagrange, ma ecco un rapido aggiornamento. I punti di Lagrange sono luoghi nel sistema solare in cui la gravità tra due oggetti si bilancia in cinque punti. Ci sono cinque punti di Lagrange relativi alla Terra e al sole, e ci sono cinque punti di Lagrange relativi alla Terra e alla luna. E ci sono punti tra il sole e Giove, eccetera.

Tre di questi punti sono instabili. Immagina un masso in cima a una montagna. Non ci vuole molta energia per tenerlo in posizione, ma è facile farla sbilanciare in modo che cada giù.

Ora, immagina l'intero sistema solare con tutti questi punti di Lagrange per tutti gli oggetti che interagiscono gravitazionalmente tra loro. Mentre i pianeti girano intorno al sole, questi punti di Lagrange si avvicinano e si sovrappongono.

E se tempi le cose per bene, puoi cavalcare in un punto equilibrato gravitazionalmente, e il rotolare giù per la collina gravitazionale nella presa di un pianeta diverso. Resisti un po' e poi salta in orbita su un altro pianeta.

Infatti, puoi usare questa tecnica per attraversare l'intero sistema solare, da Mercurio a Plutone e oltre, fare affidamento solo sulla gravità interattiva di tutti questi mondi per fornirti la velocità di cui hai bisogno per compiere il viaggio.

Benvenuti nella rete di trasporto interplanetario, o l'autostrada interplanetaria.

A differenza di una normale autostrada, anche se, la forma e la direzione reali che prendono questi percorsi cambia continuamente, a seconda della configurazione attuale del sistema solare.

Se pensi che questo suoni come fantascienza, sarai felice di sapere che le agenzie spaziali hanno già utilizzato una versione di questa rete per fare un po' di scienza seria.

La NASA ha notevolmente esteso la missione dell'International Sun/Earth Explorer 3, utilizzando questi bassi trasferimenti di energia, è stato in grado di svolgere la sua missione primaria e quindi di indagare su un paio di comete.

La navicella spaziale giapponese Hiten avrebbe dovuto viaggiare sulla luna, ma il suo razzo non è riuscito a ottenere una velocità sufficiente per metterlo nell'orbita giusta. I ricercatori del Jet Propulsion Laboratory della NASA hanno calcolato una traiettoria che ha utilizzato i punti di Lagrange per aiutarlo a muoversi lentamente e raggiungere la luna in qualsiasi modo.

La missione Genesis della NASA ha utilizzato la tecnica per catturare particelle dal vento solare e riportarle sulla Terra.

Ci sono state altre missioni per usare la tecnica, e sono state proposte missioni che potrebbero sfruttare questa tecnica per esplorare a fondo tutte le lune di Giove o Saturno, Per esempio. Viaggiare di luna in luna quando i punti di gravità si allineano.

Sembra tutto troppo bello per essere vero, quindi ecco il rovescio della medaglia. È lento. Veramente, dolorosamente lento.

Ad esempio, possono volerci anni e persino decenni per spostarsi da un mondo all'altro.

Immagina in un lontano futuro, ci sono stazioni spaziali posizionate nei maggiori punti di Lagrange intorno ai pianeti del sistema solare. Forse sono gigantesche stazioni spaziali rotanti, come nel 2001, o forse sono asteroidi o comete svuotati che sono stati manovrati sul posto.

Vanno in giro nei punti di Lagrange usando il carburante minimo per mantenere la stazione. Se vuoi viaggiare da un pianeta all'altro, attracchi la tua navicella alla stazione spaziale, Fare rifornimento, e poi aspetta che si apra una di queste traiettorie a bassa energia.

Poi ti allontani dal punto di Lagrange, cadi nel pozzo gravitazionale della tua destinazione, e sei sulla buona strada.

In un lontano futuro, potremmo avere stazioni spaziali in tutti i punti di Lagrange, e traghetti lenti che si muovono da un mondo all'altro lungo traiettorie a bassa energia, portando merci da un mondo all'altro. O prendere passeggeri che non possono permettersi la tecnica di trasferimento Hohmann ad alta velocità.

Potresti immaginare le stazioni spaziali dotate di potenti laser che riempiono le vele solari della tua nave con i fotoni di cui ha bisogno per portarti alla prossima destinazione. Ma allora, sono un marinaio, quindi forse lo sto romanticizzando eccessivamente.

Ecco un altro, concetto ancora più sbalorditivo. Gli astronomi hanno osservato che queste reti si aprono tra galassie interagenti. Vuoi trasferirti dalla Via Lattea ad Andromeda? Porta la tua navicella spaziale al punto di Lagrange galattico in pochi miliardi di anni mentre si attraversano l'un l'altro. Con pochissima energia, potrai unirti ai fantastici ragazzi di Andromeda.