Astronomia, il raggio laser che sposta i satelliti

    Il raggio traente è uno dei concetti tecnologici più interessanti della fantascienza: attraverso un raggio di energia, si è in grado di spostare una nave spaziale, facendola avvicinare o allontanare.

    Sebbene siamo ben lontani dall’ottenere un raggio traente simile a quello che vediamo in Star Trek, è possibile realizzare qualcosa di molto simile, sfruttando una nuova classe di motori chiamati “laser thruster”.

    Il concetto del laser thruster è molto semplice: un raggio laser viene sparato contro un propellente solido, causando getti di materia che, espulsa nell’appropriata direzione, forniscono una spinta al satellite o alla sonda spaziale.

    Il concetto di laser thruster venne per la prima volta introdotto da Arthur Kantrowitz nel 1972, ipotizzando delle vele solari alimentate da laser invece che dalla potenza del vento solare. Venne poi elaborato in un’altra versione, quella che prevede di sfruttare il raggio laser per “accendere” il propellente a bordo della nave spaziale. Il laser può essere posizionato direttamente a bordo della navicella, o anche a Terra, puntando direttamente sulla “camera di scoppio” del velivolo spaziale.

    Alla Nagoya University in Giappone si sono quindi chiesti se questo raggio laser potesse essere utilizzato non solo per spingere l’astronave sulla quale è montato il laser thruster, ma per muovere satelliti o space junk in orbita attorno alla Terra sfruttando lo stesso principio.

    John Sinko, ingegnere aerospaziale, crede che l’idea sia teoricamente realizzabile senza troppi problemi.

    Il meccanismo di funzionamento sarebbe quello di posizionare su un satellite da spostare un piccolo motore laser sprovvisto di un proprio laser, e di mirarlo con il laser di un “rimorchiatore spaziale” per spostare il bersaglio dalla sua posizione iniziale.

    Questi motori-bersaglio sono in grado di essere attivati a distanza da un raggio laser esterno, che consente al rimorchiatore di far compiere manovre al suo target.

    Quando si tratta di spingere il laser esegue il suo compito egregiamente; il problema sorge quando invece si parla di tirare un oggetto. Ma Sinko ha in mente due differenti tipi di design, uno che genera una spinta uguale alla direzione di provenienza del laser, ed un’altra che invece fornisce una spinta nella direzione opposta, dando l’impressione di attirare il bersaglio verso il rimorchiatore.

    Resta il problema però di piazzare questi motori-bersaglio sugli oggetti da spostare. Per le missioni future potrebbero essere installati prima del lancio, ma per gli oggetti attualmente in orbita la cosa è un po’ più complicata, soprattutto per il fatto che occorrerebbe costruire migliaia di questi apparati ed installarne qualcuno su ogni oggetto che bisogna spostare dalla sua attuale orbita.

    Ma, a parte questi “piccoli” problemi, il raggio traente pare essere un’idea da non sottovalutare. Potrebbe spostare satelliti e spazzatura spaziale non dotati di propulsori autonomi, o che hanno finito il propellente necessario alle manovre. Ed eseguire manovre ad una distanza di oltre 100 km, o addirittura attraverso un laser posizionato sulla Terra.

    Sinko spera di testare uno dei suoi raggi traenti su un satellite di 10 kg nei prossimo anni. E non è solo nello sviluppo di questa tecnologia: in Russia, al Research Institute for Complex Testing of Optoelectronic Devices and Systems di Sosnovy Bor stanno lavorando ad una tecnologia basata sullo stesso principio.

    Daniele Bagnoli