C’è una vela solare in orbita

Da qualche ora in orbita intorno alla Terra c’è una vela ampia 32 metri quadrati che sfrutta la “spinta” della luce solare per spostare un piccolo satellite. L’esperimento proseguirà nei prossimi mesi e servirà per dimostrare un’idea che circola da tempo tra gli astrofisici: usare il Sole per muovere oggetti nello Spazio al posto dei classici propellenti utilizzati per i motori dei veicoli spaziali.

LightSail 2 è stato organizzato dalla Planetary Society, un’associazione statunitense senza scopo di lucro che si occupa di promuovere l’esplorazione dello Spazio e la divulgazione della ricerca scientifica spaziale. Come indica il numero “2”, è la seconda missione dimostrativa della tecnologia delle vele solari, e la prima ad avere obiettivi molto ambiziosi per testare il sistema che un giorno potrebbe essere impiegato da altre aziende spaziali e dai produttori di satelliti.

Tra i principali sostenitori delle vele solari c’era l’astrofisico e divulgatore scientifico Carl Sagan, cofondatore della Planetary Society. Circa 40 anni fa, aveva ipotizzato di costruire una grande e leggerissima vela, che potesse sfruttare l’energia solare per far muovere un veicolo spaziale. Semplificando moltissimo: quando i fotoni, le particelle di luce, raggiungono una superficie che li riflette tendono a “rimbalzare” esercitando comunque una piccola spinta su ciò contro cui sono andati a sbattere. Se la superficie è grande a sufficienza, queste piccole spinte possono essere sfruttate per muovere una massa, come appunto un satellite o un veicolo spaziale.

Negli ultimi 10 anni i ricercatori della Planetary Society hanno lavorato a un progetto per rendere realtà le ipotesi di Sagan, e di quanti altri le avevano formulate e sostenute prima di lui. Hanno sviluppato un piccolo satellite grande più o meno quanto una scatola da scarpe con quattro aste telescopiche, che una volta in orbita si allungano per aprire la vela solare. La parte complicata è stata sviluppare un sistema affidabile per farlo, considerato che il materiale leggerissimo di cui è fatta la vela (mylar) è più sottile di un capello umano.

Dopo numerosi test sulla Terra, nel 2015 la Planetary Society aveva avviato il primo esperimento orbitale con LightSail 1. Il piccolo satellite presentò qualche problema, ma riuscì infine ad aprire completamente la propria vela solare, dimostrando che l’idea potesse funzionare. LightSail 1 era stato però portato in un’orbita troppo bassa e subiva quindi gli effetti dell’atmosfera terrestre, che ne frenava la corsa e impediva di verificare l’effettiva influenza della luce solare.

Fatto tesoro della prima esperienza, quelli di Planetary Society hanno lavorato a un secondo satellite, LightSail 2, che è stato poi lanciato in orbita lo scorso 25 giugno insieme ai satelliti di altre aziende su un Falcon Heavy di SpaceX.

SAIL DEPLOYMENT COMPLETE! We're sailing on SUNLIGHT!!!!! pic.twitter.com/PA74NMa7Ry

— Planetary Society (@exploreplanets) July 23, 2019

Questa volta l’orbita è più alta e pari a 720 chilometri: ciò permette di ridurre l’influsso dell’atmosfera terrestre e di conseguenza dovrebbe consentire alla vela solare di funzionare a pieno regime, sfruttando il Sole.

Come ha spiegato Bill Nye, apprezzato divulgatore scientifico e attuale CEO della Planetary Society, nel corso delle prossime settimane LightSail 2 compirà diverse evoluzioni in orbita, orientando la sua vela solare in modi diversi rispetto al Sole. Queste manovre serviranno per sfruttare al meglio l’energia derivante dai fotoni: “Funzionerà come una barca a vela, dove ti fai spingere e portare dal vento, comprese le manovre per navigare sottovento”. Passaggio dopo passaggio intorno alla Terra, LightSail 2 aumenterà la propria orbita di circa 15 chilometri, dimostrando di avere la spinta sufficiente per farlo.

Secondo i piani della Planetary Society, LightSail 2 resterà in orbita per circa un anno, prima di riavvicinarsi alla Terra e di essere infine frenata dall’atmosfera terrestre. Come avviene per diversi altri satelliti al termine della loro vita, si polverizzerà nel corso di un rientro non controllato negli strati atmosferici più alti.

I responsabili dell’iniziativa confidano che prima di allora LightSail 2 abbia dimostrato i vantaggi offerti da questa tecnologia, che potrebbe essere impiegata per missioni spaziali a costi più bassi e di lungo periodo. Le vele solari potrebbero essere impiegate per mantenere in un’orbita stabile i satelliti intorno alla Terra, oppure un giorno per spingere sonde nello Spazio profondo. Vele solari grandi a sufficienza potrebbero anche essere impiegate per trasportare oggetti pesanti su altri pianeti, per esempio il materiale necessario per costruire una colonia su Marte.

La colonizzazione di Marte è ancora un pensiero lontano, mentre è invece molto più concreta la possibilità di adocchiare LightSail 2 dalla Terra. La vela solare ampia 32 metri quadrati, quanto un ring da pugilato, potrebbe apparirvi come una luce nel cielo notturno che si muove piuttosto rapidamente, più delle stelle e dei pianeti. Sul sito della Planetary Society c’è una mappa aggiornata in tempo reale per scoprire quando LightSail 2 sarà visibile in cielo dal luogo in cui ci si trova. L’osservazione di una vela solare non è cosa da tutti i giorni.