Un team di ricercatori del California Institute of Technology ha esaminato attentamente le sfide che devono affrontare gli sforzi per realizzare il progetto Breakthrough Starshot. Nel loro pezzo Perspective pubblicato sulla rivista Materiali della natura , i ricercatori delineano gli ostacoli che devono ancora affrontare gli ingegneri di progetto e le possibili soluzioni.

Breakthrough Starshot è un progetto lanciato dal finanziatore Yuri Milner due anni fa:il suo obiettivo è inviare una navicella spaziale dal sistema solare verso Alpha Centauri entro la metà di questo secolo. La maggior parte dei progetti per un tale veicolo spaziale circondano l'idea di una vela leggera e di un minuscolo dispositivo per consentire le comunicazioni. Il velivolo sarebbe alimentato da un array laser situato sulla Terra. Per raggiungere Alpha Centauri in un ragionevole lasso di tempo, l'imbarcazione dovrà viaggiare molto velocemente, vicino al 20% della velocità della luce. Alfa Centauri è, Dopotutto, 4,37 anni luce di distanza. E mentre il concetto è relativamente semplice, il design presenta serie sfide, come sottolinea la squadra.

Una vela leggera può essere spinta dai raggi di un laser a causa della quantità di moto trasportata dai fotoni, notano i ricercatori. Ma perché funzioni, la vela deve essere riflettente. Dovrà anche essere molto sottile (forse solo pochi atomi di diametro) e leggero, meno di un grammo. Finora, gli ingegneri hanno esaminato il grafene, ma non è riflessivo, il che significa che avrebbe bisogno di un rivestimento di qualche tipo. D'altra parte, i materiali riflettenti come i metalli sono troppo pesanti. Non è stato ancora trovato un materiale adatto, riporta la squadra.

Un'altra sfida che il team dovrà affrontare è come mantenere più raggi laser fermi e focalizzati mentre attraversano l'atmosfera terrestre. Ciò probabilmente significherà l'uso di raggi infrarossi vicini bassi, il che significa che la vela dovrebbe essere in grado di riflettere tali lunghezze d'onda della luce. Ma poi entrano in gioco questioni di peso e generazione di calore. Tali questioni, la squadra nota, significa che gli ingegneri dovranno bilanciare molti fattori per trovare la giusta combinazione di materiali.

Un'altra cosa che il team dovrà considerare è la forma della vela:probabilmente non sarà un semplice foglio piatto, perché le imperfezioni sulla sua superficie manderebbero il velivolo sbandato nello spazio. Anziché, gli ingegneri dovranno sviluppare un design che consenta l'autocorrezione.

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