La NASA al lavoro sui viaggi più veloci della luce

C’è un uomo che è convinto di poter riuscire, entro la fine del secolo, a portare gli uomini su altri pianeti al di fuori nel nostro sistema solare in pochi giorni di viaggio, superando la barriera posta dalla velocità della luce. Non è un pazzo né uno scrittore di fantascienza, ma un ingegnere aerospaziale, Harold “Sonny” White. Nel 2011, con un paper pubblicato dalla NASA, White analizzò in dettaglio la fattibilità tecnologica di un’idea avanzata per la prima volta agli inizi degli anni ’90 dal fisico messicano Miguel Alcubierre per consentire viaggi superluminali senza violare la teoria della relatività generale. Alcubierre aveva immaginato di sfruttare il meccanismo dell’inflazione dello spazio per creare una “bolla” all’interno della quale un’astronave avrebbe potuto raggiungere rapidamente una regione dello spazio lontanissima da quella di partenza. La proposta era stata considerata inattuabile a causa dei costi energetici insostenibili, ma White aveva rifatto i calcoli e convinto la NASA a finanziare uno studio di fattibilità. Ora i giornalisti del New York Times sono andati a fargli visita per scoprire a che punto sono le ricerche.

Sfruttare l'inflazione

All’età di 43 anni, Harold White dirige oggi il gruppo di ricerca “Eagleworks” al laboratori di fisica avanzata della propulsione del Johnson Space Center a Houston, in Texas. Qui gli ingegneri hanno messo a punto un interferometro sensibilissimo, in grado di rilevare le più infinitesimali variazioni nel tessuto dello spazio-tempo. Se saranno in grado di applicare l’effetto “bolla” a un singolo fotone, l’interferometro lo rileverà. “Lo spazio si sta espandendo fin dal Big Bang 13,7 miliardi di anni fa”, spiega White. “E sappiamo, analizzando alcuni modelli cosmologici, che ci furono epoche all’inizio dell’universo in cui avvenne un’inflazione esplosiva, dove due punti si sarebbero allontanati tra loro a velocità davvero enormi. Ora, se la natura può farlo, la domanda è: possiamo farlo anche noi?”.

Anche se i cosmologi sono convinti del fatto che l’universo passò per una breve fase di espansione inflazionaria nei primi istanti dopo il Big Bang – un fenomeno che secondo alcune teorie potrebbe ripetersi a più riprese in porzioni distanti dell’universo – non è ancora chiaro come sia stato possibile. Ma, secondo i calcoli di Harold White, realizzando una bolla dello spazio che produce un’espansione dello spazio-tempo dietro di essa e un’analoga contrazione davanti a sé, sarebbe possibile raggiungere Alpha Centauri (la stella più vicina al Sole) in appena due settimane. E non ci sarebbero grattacapi legati alla teoria della relatività di Einstein: il tempo misurato sulla Terra sarebbe lo stesso che a bordo dell’astronave, perché all’interno della bolla non si viaggerebbe a velocità superiori a quelle della luce. È la stesso spazio-tempo a espandersi a un ritmo superiore a quello della luce, pari a 300.000 km/s. Con buona pace della relatività generale.

Bolla warp

Alcubierre la chiamò “bolla warp”, in onore della mitica velocità warp di Star Trek. Ma mentre l’idea alla base della velocità warp consisteva in una curvatura dello spazio-tempo così da accorciare la distanza tra due punti distanti (nello stesso modo in cui, curvando un foglio di carta, è possibile unire le due diverse estremità), il principio della “bolla warp” è diverso e sfrutta un meccanismo che non è fantascientifico. Finora a pochi anni fa, fantascientifico era solo il modo di realizzarlo praticamente per viaggiare. I calcoli mostravano che sarebbe stato necessario usare quantità di materia e pressione ai livelli del pianeta Giove per realizzare una bolla utilizzabile. Rifacendo i calcoli e inserendo uno strumento che stabilizzerebbe la bolla – un anello intorno all’astronave – White ha dimostrato in un simposio a Houston nel 2012 che il progetto necessita di una quantità di materia esotica inferiore a mezza tonnellata per produrre una bolla di dieci metri con una velocità effettiva dieci volte quella della luce.

La NASA si è convinta abbastanza da investire 50mila dollari in uno studio di fattibilità. Un’inezia in un budget di oltre 20 miliardi di euro l’anno, ma che si unisce ad altri progetti “fantascientifici” che l’agenzia spaziale americana ha deciso di finanziare per verificarne la realizzabilità: tra questi anche una propulsione fissione/fusione nucleare e un meccanismo per far atterrare su un pianeta un gran numero di lander contemporaneamente. “Quarant’anni fa il capitano Kirk parlava in un comunicatore ogni volta che voleva, e questo era Star Trek. Ma oggi è realtà perché è stato possibile realizzare le batterie che consentono a questi dispositivi di esistere, realizzare la tecnologia software, la tecnologia informatica, il touch screen”, ricorda White.

Oggi alla NASA si cerca di capire se l’idea di base è davvero realizzabile. Produrre una bolla inflativa delle dimensioni di un fotone dovrebbe essere possibile. A White piace immaginare il suo laboratorio come quello che Enrico Fermi mise su negli scantinati dello stadio di Chicago nei primi anni ’40: lì Fermi realizzò la prima reazione di fissione controllata, un momento storico che fece entrare il mondo nell’era atomica. Qui, gli ingegneri della NASA sperano di scrivere il primo capitolo di una nuova storia dell’umanità, anche se ci vanno cauti: la prima astronave interstellare non sarà pronta che nel 2100. Per molti scienziati l’ipotesi è fin troppo ottimistica. “La mia opinione personale è che l’idea oggi sia una follia. Ripassate tra un centinaio di anni”, sostiene Edwin Taylor del MIT. Tra gli scettici c’è anche lo stesso Alcubierre, che da buon fisico teorico ricorda che la sua era solo un’ipotesi. Ma agli ingegneri, si sa, la teoria non piace. E chissà se la loro ostinazione non ci porti un giorno verso le stelle.