All’inizio di quest’anno, NASA ha selezionato una proposta piuttosto interessante per lo sviluppo della Fase I come parte del loro programma NASA Innovative Advanced Concepts (NIAC). È conosciuta come Swarming Proxima Centauri, uno sforzo collaborativo tra Space Initiatives Inc. e l’Initiativa per gli Studi Interstellari (i4is), guidato dal capo scienziato di Space Initiative, Marshall Eubanks. Il concetto è stato recentemente selezionato per lo sviluppo della Fase I come parte del programma NASA Innovative Advanced Concepts (NIAC) di quest’anno.
Simile ad altre proposte che coinvolgono veicoli spaziali di dimensioni grammi e vele fotoniche, il concetto di “sciame” prevede di accelerare piccoli veicoli spaziali con un array di laser fino al 20% della velocità della luce. La scorsa settimana, nell’ultimo giorno del 2024 NASA Innovative Advanced Concepts (NIAC) Symposium, Eubanks e i suoi colleghi hanno presentato un’animazione che illustra come si presenterà questa missione. Il video e la loro presentazione forniscono indizi intriganti su ciò che gli scienziati si aspettano di trovare nel sistema stellare più vicino al nostro. Questo include Proxima b, il pianeta roccioso che orbita all’interno della zona abitabile circumsolare (CHZ) della sua stella madre.
Come abbiamo trattato in articoli precedenti, il concetto di Swarming Proxima Centauri si è evoluto significativamente negli ultimi anni. Il concetto è emerso nel 2017 come proposta da i4is chiamata Progetto Lyra, che mirava ad inviare piccoli veicoli spaziali per raggiungere l’oggetto interstellare (ISO) ‘Oumuamua. Tuttavia, si è successivamente evoluto in uno sforzo collaborativo tra i4is e Space Initiatives Inc., un produttore di componenti aeronautici e spaziali con sede in Florida, dedicato allo sviluppo di “femtosatelliti” a base di grammi – ossia, ancora più piccoli dei nanosatelliti!
Non molto tempo fa, Eubanks e i suoi colleghi hanno prodotto documenti di ricerca che affrontano alcune grandi domande sull’esplorazione interstellare, incluse le comunicazioni e cosa potremmo apprendere da un sorvolo di Proxima b. Durante il Symposium NIAC 2024, che si è svolto dal 10 al 12 settembre a Pasadena, California, Eubanks e i suoi colleghi hanno avuto l’opportunità di presentare le loro ultime scoperte. Come illustra il video, lo sciame che immaginano consisterà in mille “picosatelliti” (tra nano e femto), che hanno chiamato “Coracles” (una piccola barca rotonda e leggera).
Le sonde sono solide, blindate da un lato e coperte con anelli ottici (materiale riflettente) dall’altro. Misurano circa due centimetri di spessore (0,8 pollici) e quattro metri (circa 13 piedi) di diametro e pesano non più di pochi grammi ciascuna. Secondo la loro proposta NIAC, queste saranno accelerate da un array di laser di ~100 gigawatt (GW) che sarà disponibile entro la metà del secolo. Le sonde sono anche dotate di laser montati lateralmente per facilitare le comunicazioni tra di esse e i controllori della missione sulla Terra.
Come indicato da Eubanks durante la presentazione, ci sono in realtà mille sonde nell’animazione e una rappresentazione artisticamente accurata del sistema Proxima Centauri. La nana rossa è mostrata in evidenza mentre le sonde si avvicinano a Proxima b, mentre Alpha Centauri AB è visibile in lontananza. Una volta che le sonde sorvolano il pianeta, abbiamo anche una rappresentazione accurata di molti scienziati che si aspettano di trovare:
“Questo è in tempo reale. Questo è più o meno ciò che ci si aspetterebbe per un redshift, un blushift e poi un redshift. E abbiamo fatto rappresentare al nostro artista il pianeta come un ‘pianeta occhi’, dove hai un punto caldo centrale circondato da una zona fredda perché pensiamo che questo pianeta sia probabilmente bloccato rotazionalmente.”
Come ha ulteriormente spiegato Eubanks, la loro collaborazione ha già prodotto prototipi delle loro sonde Coracle. Una è stata recentemente esposta al World Science Fiction Convention a Glasgow, mentre un’altra è attualmente a Pasadena. Fornendo un resoconto sul design delle singole sonde, Eubanks ha enfatizzato l’importanza della coerenza e come la configurazione dello sciame faciliterà le comunicazioni e la coesione:
“La coerenza operativa è essenziale per far funzionare questa missione. Per coerenza operativa, intendiamo che tutto l’insieme di sonde agisce come un’unità. Ora, noto che questo non significa coerenza di fase fotonica – non saremo in grado di farlo. Ma se abbiamo orologi abbastanza precisi e misurazione delle distanze tramite laser, possiamo determinare dove siamo con un margine di pochi centimetri. Possiamo determinare quali sono gli orologi relativi a più o meno lo stesso livello. E [esse] possono quindi agire come un’unica entità.
“E la parte cruciale di questo è che possiamo fare molte cose, come scattare foto del pianeta e così via. Ma la parte cruciale è quella che chiamiamo la parete di luce. La parete di luce è quando tutte le sonde inviano un insieme coerente di fotoni verso la Terra in modo che possano essere ricevuti tutti insieme. Pensiamo che possiamo ottenere una velocità di trasmissione di dati di un kilobit al secondo, e quindi possiamo inviare qualcosa come quattro gigabyte all’anno sulla Terra. E questo è sufficiente per ottenere buoni dati e comprendere davvero il sistema.”
Sebbene il concetto di Swarming Proxima Centauri non abbia ricevuto finanziamenti di Fase II o III dalla NIAC quest’anno, rimane un progetto meritevole di studio e ulteriore sviluppo. Come Breakthrough Starshot e altre proposte di vele fotoniche, mostra come si presenteranno le missioni interstellari nei prossimi decenni. In questo rispetto, idee come questa indicano anche che siamo a un punto della nostra storia in cui esplorare i sistemi stellari più vicini non è più considerata un’idea lontana che richiede prima importanti innovazioni tecnologiche.
Ulteriori letture: 2024 NIAC Symposium
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