Qual’è la velocità massima che l’uomo potrà raggiungere nello spazio con le sue tecnologie future come ad esempio i motori che sfruttano l’antimateria?

L’universo
in cui viviamo è interamente costituito da materia, però, probabilmente
quando ha avuto origine, dall’immane esplosione soprannominata Big Bang,
l’universo ha avuto due possibilità: formarsi o di materia o di antimateria.

Non si conoscono
ancora i processi che hanno favorito la fomazione di un universo di materia
anziché di antimateria, comunque si pensa che nel Big Bang ci sia stata
una certa dissimmetria con conseguente formazione di un’abbondanza di
materia, che ha appunto portato a formare il nostro universo così come
lo vediamo.

Ma cosa
è l’ANTIMATERIA? Non si tratta poi di una cosa così trascendentale, se
infatti consideriamo un’atomo di Idrogeno, esso sarà formato essenzialmente
da: un Neutrone, un Protone (+) ed un Elettrone (-). Esiste una corrispondenza
diretta fra materia ed antimateria, quindi così come esiste l’Idrogeno,
esiste anche l’ANTI-Idrogeno che sarà formato in modo del tutto speculare,
infatti avremo: un ANTI-Neutrone, un ANTI-Protone identico al protone
ma con carica elettrica negativa (-) ed un ANTI-Elettrone completamente
identico all’elettrone, ma con carica positiva (+).

Detto questo,
vediamo ora a cosa ci potrebbe servire l’antimateria. Facendo interagire
materia ed antimateria, attraverso un processo di annichilazione, l’energia
che si libera è elevatissima ben oltre qualsiasi altro modo di produrre
energia sino ad ora conosciuto nell’universo. Infatti il processo di annichilazione
materia/antimateria è il più efficiente esistente perché provvede a trasformare
direttamente Materia ed AntiMateria in Energia senza perdite di alcun
tipo, attraverso la notissima relazione di Einstein:
E = m × c^2

A parità
di massa libera, un tale processo produce :
· 1500 Volte più Energia della Fissione Nucleare
· 250 Volte più Energia della Fusione Nucleare

Come funziona
tale processo, e come ci potrebbe servire per i nostri scopi? Dall’annichilazione
fra Protoni ed ANTI-Protoni, si ottengono: Neutrini, Muoni e Pioni, che
sono i mattoni che tengono uniti gli atomi, che infine decadono ulteriormente
in radiazioni Gamma. I primi, cioè i Neutrini, non sono influenzati dai
campi magnetici appunto perché sono neutri, sono quindi inutilizzabili
per i nostri scopi. I Muoni ed i Pioni invece avendo una carica sono influenzati
dai campi magnetici, possono quindi essere indirizzati con un’opportuno
campo magnetico nella direzione in cui desideriamo e con il solito principio
di azione reazione spostarci nello spazio.
In questo modo, attraverso il controllo di questo processo, se si riuscisse
a costruire un motore di questo tipo, si è calcolato che si potrebbero
costruire astronavi che nelle condizioni ideali potrebbero raggiungere
velocità massime dell’ordine del 60% della velocità della luce, Qualcosa
come 180.000 km/s!
Si tratta di un risultato impressionante se paragonato a quanto sino ad
ora fatto, che finalmente riesce a darci un minimo di speranza per il
futuro dei viaggi interstellari. Vediamo ora come per i casi precedenti,
quali sono i possibili tempi di percorrenza per raggiungere gli obbiettivi
scelti:

Innanzitutto
siamo ben lungi dal produrre motori ad antimateria, ma l’antimateria stessa
è ora una realtà, in quanto le ANTI-particelle esistono, e sono quotidianamente
prodotte negli accelleratori di particelle terrestri. La loro fisica è
sostanzialmente conosciuta, il problema sostanziale è che non è semplice
produrla e anche se lo fosse, ancora più difficile è immagazzinarla, perché
qualsiasi suo contenitore potrebbe essere fatto esclusivamente di materia
che ovviamente non va particolarmente d’accordo con l’ANTI-materia. Oltretutto
la produzione e l’immagazzinamento dell’antimateria al giorno d’oggi,
potrebbe essere fatto, ma con costi di circa 100 MILIARDI di DOLLARI al
milligrammo! Si pensi comunque che un milligammo di ANTI-materia, sarebbe
in grado di produrre qualcosa come 50.000 Kilowatt/Ora senza produrre
effetti collaterali come materiali di scarico, o radiazioni.

Se si volesse
fare una previsione realistica, in merito ai primi motori ad antimateria
che viaggeranno nello spazio, azzarderei che questa tecnologia sarà completamente
acquisita dall’uomo fra circa 200 anni e forse poco più tardi verranno
prodotti i primi motori di questo tipo.