Il programma spaziale cinese ha nuovamente allo studio un grande progetto; questa volta si parla di costruire una nave spaziale lunga almeno un chilometro.
Per avere un paragone, si pensi che la Stazione Spaziale Internazionale (ISS) ha un diametro di soli 109 metri, eppure è costata 150 miliardi di dollari (130 miliardi di euro) e ha richiesto trenta missioni nel corso di un decennio per essere costruita. La proposta della Cina riguarda un veicolo spaziale 10 volte più grande della ISS. Può sembrare folle, ma i cinesi ormai ci hanno abituato ad avere a che fare con grandi idee  che possano essere realizzate concretamente.

“L’idea è molto ambiziosa, ma nasce dal desiderio di realizzare un pensiero a lungo termine e instillare al progetto uno scopo importante. Questo modo di programmare il futuro non si adatta bene alla forma mentale occidentale, abituata a progettare a breve termine. Ad ogni modo sono convinto che questo progetto non sia semplice propaganda”, afferma lo scrittore spaziale Brian Harvey, autore del libro China in Space: The Great Leap Forward.

Non c’è dubbio che la Cina abbia recentemente fatto passi da gigante nell’esplorazione dello spazio. Ha riportato, per analizzarli, campioni di roccia lunare sulla Terra, diventando così il terzo paese dietro gli Stati Uniti e la Russia a farlo; ha fatto atterrare un Rover su Marte, un’impresa che solo gli USA erano riusciti in precedenza a portare a termine e ha effettuato il primo atterraggio sul lato opposto della Luna. Inoltre, la Cina sta ora costruendo la stazione spaziale Tiangong, progettata per rivaleggiare con la ISS.

Pensando al futuro, Harvey indica un rapporto cinese pubblicato nel 2009 chiamato Roadmap 2050, che è il progetto di come la Cina prevede di diventare la nazione leader mondiale nello spazio entro la metà del secolo. “L’orizzonte del volo spaziale cinese non è di anni o decenni, ma di mezzo secolo”, dice.

In futuro, le missioni su Venere potrebbero rivelare come finirà la vita sulla Terra e ci si aspetta che l’umanità possa tornare presto sulla Luna: questo è quello che ci riserva l’esplorazione spaziale, anche grazie al lancio  dello James Webb Space Telescope, previsto per il mese di dicembre di questo anno.

L’idea di costruire l’immensa astronave spaziale è stata lanciata in un più ampio invito a presentare proposte di ricerca della National Science Foundation of China, un’agenzia di finanziamento gestita dal Ministero della scienza e della tecnologia del paese orientale. Sono stati messi a disposizione 15 milioni di yuan (circa 2 milioni di euro) per uno studio di fattibilità quinquennale su nuovi design, sui materiali leggeri e sulle tecniche di costruzione nello spazio.
Perché la Cina dovrebbe volere un veicolo spaziale dieci volte più grande di qualsiasi cosa sia stata costruita in precedenza? La risposta potrebbe essere: per poter disporre della gravità artificiale. Una stazione spaziale viaggiante dotata di gravità artificiale aiuterebbe gli astronauti a evitare alcuni degli effetti più dannosi dell’assenza di gravità, come l’atrofia muscolare e la perdita di densità ossea.
Per i voli spaziali di lunga durata verso Marte o oltre, la gravità artificiale potrebbe fare una differenza drammatica nel mantenere in salute l’equipaggio.
“La gravità artificiale non è più considerata una cosa fantascientifica, ma sta diventando il Santo Graal per il volo spaziale umano in questo secolo. Naturalmente, il modo principale per realizzare questo intento sarebbe di utilizzare a tale fine una grande struttura rotante”, afferma Zachary Manchester, assistente professore presso l’istituto di robotica della Carnegie Mellon University, in Pennsylvania.

All’interno di una struttura rotante, la forza centrifuga fa muovere le cose verso l’esterno. Se le strutture ruotano alla velocità corretta, ciò può creare una forza che imita gli effetti della gravità terrestre.
Il problema è che gli esseri umani sono molto suscettibili alla velocità di rotazione. Se giri più velocemente di un paio di giri al minuto, la persona media inizierà a soffrire di cinetosi, tuttavia,  alcuni esperimenti hanno dimostrato che questi effetti scompaiono virtualmente a velocità di rotazione di uno o due giri al minuto. Quindi, quanto dovrebbe essere grande una navicella spaziale per creare la gravità terrestre ruotando a 1-2 giri al minuto?
“Si scopre che avremmo bisogno proprio di una struttura di circa un chilometro di diametro”, afferma Manchester, che ha ricevuto una sovvenzione dalla NASA nel febbraio di quest’anno in modo che lui e i suoi colleghi potessero studiare uno scenario di costruzione per un veicolo spaziale lungo un chilometro.
Mentre la Cina sembra guardare a come costruire qualcosa di enorme in orbita dopo aver lanciato numerosi componenti nello spazio, Manchester sta studiando se sarebbe possibile costruire una struttura completa che si piegherebbe nell’ogiva di un singolo grande razzo, uno SpaceX Falcon. Sarebbe molto pesante, ma si potrebbe espandere enormemente, una volta dispiegato nello spazio.
La soluzione a questa idea  sarebbe quella di utilizzare qualcosa noto come metamateriali meccanici, costruiti in elementi che utilizzano giunti a forbice per ripiegarsi in una frazione della loro dimensione dispiegata. L’esempio più familiare di un tale metamateriale meccanico è la Sfera di Hoberman, un giocattolo per bambini che assomiglia a una piccola palla appuntita nel suo stato di riposo, ma può espandersi in una grande sfera grande molte volte il suo diametro originale.

Sfera di Hoberman (immagine tratta dal sito: cittadelsole.it)

Fonte della notizia: ScienceFocus.com