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Storie di scienza

Storie di Scienza 15: Quando il piombo nella benzina faceva diventare ottusi e violenti, ma l’industria del petrolio negava il problema

Storie di Scienza 15: Quando il piombo nella benzina faceva diventare ottusi e violenti, ma l’industria del petrolio negava il problema

Un po’ di gente se l’è presa per un mio recente tweet sul ruolo della scienza.
Questo:

Molti di questi critici hanno tirato in ballo gli errori o i disastri
combinati dalla scienza: le bombe atomiche, l’inquinamento, eccetera. In
realtà in quegli errori la scienza non aveva colpa. La colpa stava altrove. Vi
racconto una storia che spiega cosa intendo con “scienza” e con il suo ruolo
reale nella nostra vita. È una piccola fetta di una storia più grande di cui
ho scritto qualche anno fa su
Le Scienze.

Negli anni Ottanta le auto andavano a benzina contenente piombo tetraetile (un
antidetonante per migliorare il funzionamento dei motori). Alcuni genitori si
preoccupavano dei danni che il piombo rilasciato nei gas di scarico poteva
arrecare ai bambini. Se avete meno di quarant’anni, probabilmente non sapete
nulla di questa storia e sicuramente non l’avete vissuta. Non avete il ricordo
viscerale, impiantato nelle narici, di quei gas di scarico. Io purtroppo sì.

Nel Regno Unito come in tanti altri paesi, in quegli anni, i genitori si
organizzarono in comitati anti-piombo, volantinando e facendo proteste. Erano
gli antivax di allora? No, perché portarono prove robuste e
indiscutibili.

Queste prove furono fornite dalla scienza, e furono fornite
nonostante politici e imprenditori cercassero di sminuire la gravità
del problema.

Questo è Robin Russell Jones, uno degli scienziati che mise in guardia a
proposito dei danni cognitivi e comportamentali causati dal piombo. Danni
misurabili e quantificabili.

Esposti ai livelli di piombo presenti nell’aria delle città, i bambini
erano più violenti, più aggressivi, meno capaci di concentrarsi. Nel 1971 nel
mondo furono immesse quattrocentomila tonnellate di piombo, aggiunte alla
benzina delle nostre auto.

Il governo britannico rispose minimizzando il problema e negando
l’evidenza scientifica. Octel, l’azienda che produceva il piombo, negò che il
problema dei bambini fosse colpa del suo prodotto. La scienza parlava chiaro, ma
andava contro gli interessi della politica e delle aziende.

Questo è Jack Winterbottom, direttore della Octel, che disse pubblicamente che
“i rischi… sono stati grossolanamente esagerati”.

Si sostenne che i problemi cognitivi e comportamentali fossero colpa delle
classi sociali più povere, che vivevano in case tinteggiate con pitture
fatiscenti o tubature vecchie. Tutto pur di non dare la colpa a Madama
Automobile e all’industria che la circondava.

Insomma, i bambini dei poveracci erano deficienti per colpa dei poveracci.
Bastava vivere in una bella villa in un parco per risolvere il problema. Ergo,
i ricchi erano per definizione più intelligenti e più adatti a governare e
dirigere. I poveracci s’arrangiassero.

Se a questo punto vi viene in mente Star Trek, state pensando alla
puntata
“The Cloud Minders”
(“Una città tra le nuvole”), in cui c’è un pianeta dove i ricchi vivono
nell’atmosfera pulita e i minatori che li riforniscono vengono considerati
bruti e inferiori per natura: impossibili da includere in una società civile.
Ma i nostri eroi scoprono che in realtà i minatori sono resi aggressivi e
violenti non solo dalla discriminazione che subiscono, ma anche dal gas che
respirano.


Star Trek sapeva affrontare già negli anni Sessanta temi che
nessuno osava toccare. Lo faceva con contorno di azione, alieni, fantascienza
e graziose fanciulle, ma sotto traccia c’erano lezioni morali a badilate.

In quella puntata di Star Trek bastò una dimostrazione molto pratica e
drammatica per far cambiare idea a tutti. Qui sulla Terra, invece, servì la
scienza. Gli studi sugli animali furono decisivi.

I topi da laboratorio non vivevano in case fatiscenti o con tubature tossiche;
erano tutti nello stesso ambiente ed erano biologicamente uguali. Ma quelli
esposti al piombo dei gas di scarico delle auto lottavano fra loro molto di
più e diventavano aggressivi.

Nel Regno Unito fu fatta trapelare alla stampa una lettera del consulente
medico primario del governo, Sir Henry Yellowlees, che diceva chiaramente al
governo stesso che era altamente probabile che il piombo nella benzina stesse
riducendo permanentemente il quoziente intellettivo di molti bambini
britannici.

A quel punto la posizione di governo e industria di far finta di nulla divenne
insostenibile e nel 1983 il governo britannico decise di bandire il piombo
dalla benzina. Ma la benzina senza piombo costava più della “normale”.

E ovviamente serviva un’automobile nuova, dotata di marmitta catalitica e di
un motore in grado di gestire il carburante senza piombo. Insomma, chi voleva
contribuire un pochino, nel suo piccolo, a migliorare l’ambiente doveva
spendere di più. Qualunque parallelo con la situazione attuale delle auto
elettriche rispetto a quelle diesel o benzina è assolutamente non casuale.

Sei anni dopo, nel 1989, fu finalmente introdotta una tassa sulla benzina con
piombo. La senza piombo costava così meno della normale. Bastarono
sei soli anni di incentivazione della benzina senza piombo per veder
crollare dell’80% i livelli di piombo nei bambini britannici.

Nel 2011 l’ONU
dichiarò
che l’eliminazione del piombo aveva fatto risparmiare
2,4 mila miliardi di dollari
l’anno in costi medici e sociali. Con buona pace di chi dice che l’ecologia
costa.

Questa rivoluzione, questo successo nel migliorare le cose, è merito della
scienza. Andando contro la politica e l’industria. Quelli che molti
commentatori al mio tweet hanno additato come errori o contraddizioni della
scienza sono in realtà bugie o manipolazioni della politica o dell’industria.

Sono passati 40 anni da quelle decisioni sulla benzina e sul piombo.
Guardatevi intorno e chiedetevi in quali altri campi le evidenze scientifiche
vengono ignorate o liquidate dai politici e dall’industria in cambio di un
tornaconto immediato, senza pensare al lungo termine.

Questo è il ruolo della scienza, del metodo scientifico, nella nostra
vita. Tirar fuori i fatti, verificarli pazientemente, correggerli se
necessario, e presentarli per quelli che sono, non importa quanto siano
sgradevoli o politicamente scomodi, non importa quanto siano irritanti o
sovversivi agli occhi dei benpensanti e dei tradizionalisti, per darci modo di
decidere cosa fare. 

La scienza scopre l’atomo: ma sono i politici a usarlo per fare bombe “per
difendere i bambini”. Sono i politici a decidere se fare o non fare
lockdown, se vendere sigarette, se consentire l’uso di diserbanti o di
additivi nei cibi. E i politici li eleggiamo noi.

—

La fonte di questa storia è
The petrol that was poisoning children, della BBC. Le considerazioni sociali e politiche sono mie.

Questo articolo fa parte delle Storie di Scienza: una serie libera e
gratuita, resa possibile dalle donazioni dei lettori. Se volete saperne di
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Offro storie di scienza per una sfida. Mi aiutate?

Offro storie di scienza per una sfida. Mi aiutate?

Ultimo aggiornamento: 2023/09/04 8:05.

Lo so, sono tempi bizzarri. Bisogna adattarsi in fretta, perché certi lavori
sono diventati impossibili. Tutte le mie lezioni e conferenze pubbliche sono
saltate, e sarà così almeno per qualche mese ancora (con un danno economico
non trascurabile, ma c’è chi sta ben peggio). Però questa improvvisa
impossibilità è anche un’occasione per esplorare strade prima impraticabili.

Sto già lavorando a un paio di progetti nuovi, che per ora non posso ancora
annunciare pubblicamente (datemi un paio di mesi*), ma nel frattempo ho una
proposta: aggiungere agli articoli di attualità che trovate da sempre in
questo blog delle storie di scienza. Articoli in formato lungo, che possano
esplorare in dettaglio un argomento senza restrizioni di spazio cartaceo (come
ho fatto in
questa serie): dalla storia delle tecnologie informatiche alle illusioni sensoriali,
dalle chicche nascoste dell’esplorazione spaziale (raccontate aprendo i miei
archivi di video, foto personali e documenti d’epoca) alle origini dimenticate
di alcune scoperte scientifiche (e dei loro scopritori) passando per
l’astronomia e per il cinema di fantascienza.

Sono storie, interviste, incontri e documenti che ho accumulato per anni e che
non ho mai avuto il tempo di organizzare e raccontare per bene. Ora il tempo
c’è: non tanto, ma sicuramente più di prima, e soprattutto il confinamento in
casa, che per varie ragioni qui al Maniero Digitale non finirà presto, mi
fornisce la concentrazione sufficiente per lavorarci per bene.

Questi articoli saranno pubblicati in questo blog, senza pubblicità e senza
paywall, affinché siano leggibili a tutti e non siano condizionati da
sponsor commerciali. Gli sponsor sarete voi, se lo vorrete, attraverso le
vostre donazioni: come quelle che già fate ora, ma quelle per le storie di
scienza verranno conteggiate separatamente. Ho infatti una sfida amichevole da
vincere, legata a queste storie di scienza, che spero di potervi raccontare
presto (se la vinco, ho una grossa sorpresa tecnologica da offrire a
tutti voi).

Le regole della sfida sono queste:

  • io pubblicherò qui un Racconto del Maniero Digitale (o
    Storia di Scienza) ogni volta che le donazioni accumulate arriveranno
    a 80 euro;
  • la contabilità sarà pubblica;
  • i donatori saranno citati in modo anonimo salvo diversa richiesta;
  • se le donazioni arriveranno a 300 euro entro una settimana da oggi (entro
    domenica prossima, insomma), vincerò la sfida e potrò man mano rivelare la
    sorpresa; altrimenti ho promesso che resterà un segreto per sempre.

Se vi va di partecipare, il pulsante apposito per le donazioni è questo
(l’importo minimo è 5 euro perché con cifre minori la commissione di Paypal
incide esageratamente):





Grazie!

* Come non detto: uno dei progetti lo posso annunciare subito, ed è la
traduzione in italiano di Carrying the Fire di Michael Collins, la più
bella e poetica delle autobiografie degli astronauti lunari. Sto cercando di
acquisirne i diritti di traduzione pagandoli di tasca mia: se la cosa vi
interessa e sareste disposti a spenderci 20 euro, scrivetemi senza impegno a
paolo.attivissimo@gmail.com con l’oggetto “CTF”. Se siete un
buon numero, manderò la richiesta a Collins stesso.

[2023/09/04: Ci sono voluti due anni di trattative esasperanti, ma alla fine ce l’abbiamo fatta e il progetto è in corso: la traduzione uscirà a novembre 2023. Tutti i dettagli sono qui.]

2020/04/27 11:45

Siete fantastici! Devo ancora fare i conti precisi (chiudo la contabilità ogni
fine mese), ma le vostre donazioni garantiscono almeno una quindicina di
articoli! Il che significa che la sfida amichevole è vinta e ho un
sorriso da orecchio a orecchio all’idea di raccontarvene i dettagli. Per ora
posso solo dare un numero: 195.9. E una data: se tutto va bene, giugno 2020.
Altri numeri e indizi seguiranno.

2020/05/01 14:45

Come promesso, ecco la contabilità: 231 donazioni, per un totale incredibile
di 4097 euro, ossia 51 Storie di Scienza già coperte! Mi metto subito
all’opera: la prima Storia uscirà domenica mattina. L’indice delle Storie sarà
qui.

Intanto il progetto di traduzione di Carrying the Fire è arrivato a 48
adesioni via mail più 730 nel sondaggio su Twitter (56.4% su 1295 voti).
Niente male, niente male davvero!

2020/05/18 21:25

Un altro indizio:


Storie di Scienza 18: Lo strano, cavilloso record di distanza di Orion/Artemis 1

Storie di Scienza 18: Lo strano, cavilloso record di distanza di Orion/Artemis 1

Poco fa l’ESA ha tweetato che la capsula Orion della missione
Artemis 1 ha stabilito un record di distanza molto specifico.
L’ESA ci tiene molto a questo primato perché partecipa in maniera importante
alla missione Artemis fornendo il modulo di servizio che alimenta la
capsula Orion e le fornisce propulsione. Trovandosi a 401.798 km dalla
Terra, dice l’ESA, Orion ha battuto il primato di massima distanza
dalla Terra di un veicolo spaziale progettato per trasportare esseri umani e
fare ritorno. 

La NASA e l’agenzia spaziale canadese sono meno cavillose e parlano
genericamente di
“record di massima distanza di un veicolo adatto a esseri umani”. Ma
sbagliano, e ha ragione l’ESA a pignoleggiare.

Perché sono necessarie tutte queste precisazioni? E chi deteneva il record
precedente?

“Progettato per trasportare esseri umani”

La prima precisazione è abbastanza facile da capire. Molte sonde spaziali
senza equipaggio sono andate ben più lontano, anche fuori dal Sistema Solare,
a quasi venti miliardi di chilometri (Pioneer e Voyager). Quindi
quello di Orion può essere un record di distanza soltanto nella
categoria ben più ristretta dei veicoli human-rated, ossia in grado di
trasportare un equipaggio con tutto il necessario per garantirgli la
sopravvivenza nello spazio: questo requisito esclude la Tesla Roadster
lanciata nello spazio verso Marte da SpaceX nel 2018, che trasporta soltanto
un manichino (almeno si spera) racchiuso in una tuta spaziale ma non sarebbe
in grado di ospitare un equipaggio vivente.

Notate, inoltre, che nel caso di Orion si parla di veicolo
in grado di ospitare un equipaggio, non di veicolo
con equipaggio, perché in questa missione la capsula Orion non
trasporta nessuno: è un volo di collaudo senza persone a bordo. Quindi non si
parla di record di distanza di un equipaggio, ma solo di record di un
veicolo che potrebbe trasportarne uno sano e salvo.

Infatti il record di distanza dalla Terra di un veicolo con
equipaggio è ancora saldamente in mano a Jim Lovell, Fred Haise e Jack
Swigert, i membri dell’equipaggio della missione Apollo 13. Il 15
aprile 1970 alle 0.21 UTC, dopo lo scoppio di un serbatoio nel modulo di
servizio che li costrinse a un drammatico rientro d’emergenza sulla Terra, si
spinsero fino a
400.171 chilometri
dal nostro pianeta e girarono intorno alla Luna a una quota di 250 chilometri
dalla sua faccia nascosta prima di tornare sulla Terra, seguendo l’unica
traiettoria che avrebbe consentito loro il ritorno prima di esaurire le
risorse di bordo.

Nessun equipaggio delle altre missioni lunari raggiunse una distanza così
elevata dalla Terra, e da allora nessun astronauta si è mai spinto così
lontano.

Ma l’ESA fa un’altra precisazione.

“…e fare ritorno”

Questa seconda precisazione è necessaria per un’ottima ragione, che però
richiede una conoscenza piuttosto approfondita delle missioni spaziali lunari
con equipaggio per essere compresa.

I veicoli spaziali delle missioni Apollo che portarono vari equipaggi
verso la Luna (1968, Apollo 8; 1969, Apollo 10; 1970,
Apollo 13) e sulla Luna (dal 1969 al 1972,
Apollo 11, 12, 14, 15, 16 e 17) erano composti da
due moduli abitabili: il Modulo di Comando, che era la capsula conica
principale nella quale gli astronauti trascorrevano gran parte della missione,
e il Modulo Lunare o LM (Lunar Module), che era la “scialuppa” usata
per scendere sulla Luna e ripartirne. Un terzo modulo, il Modulo di Servizio,
non era abitabile ed era dotato di un grande motore di propulsione e di tutto
il necessario per la sussistenza dei tre astronauti dell’equipaggio per tutto
il corso della missione.

Al centro, la capsula conica del Modulo di Comando; a sinistra, la forma
cilindrica del Modulo di Servizio con il suo motore primario e i motori di
manovra; a destra, il Modulo Lunare (LM). Illustrazione NASA
S-66-11008.

Il Modulo Lunare si divideva a sua volta in due parti: uno
stadio di discesa, che come dice il suo nome serviva per scendere sulla
Luna portando due membri dell‘equipaggio, e uno stadio di risalita, che
riportava i due astronauti al Modulo di Comando.

Una volta esaurito il suo compito, il Modulo Lunare veniva sganciato e i suoi
motori venivano accesi un’ultima volta per allontanarlo dal veicolo
principale. Ma non tutte le missioni Apollo diedero a questi moduli la
stessa destinazione finale.

Alcune (Apollo 4, 5 e 6) furono voli di collaudo senza
equipaggio, i cui LM si disintegrarono al rientro nell’atmosfera terrestre e
comunque erano solo dei simulacri (test article). Alcune (Apollo 7
e 8) furono missioni prive di LM, in orbita terrestre o lunare. Una (Apollo 9) trasportò un equipaggio e un LM rimanendo in orbita terrestre, senza andare
verso la Luna, e il suo LM si disintegrò rientrando nell’atmosfera. Le
missioni con equipaggio Apollo 11, 12, 14, 15, 16 e 17 scesero
sulla Luna, e gli stadi di risalita dei loro LM furono lasciati in orbita
lunare (Apollo 11) oppure furono schiantati intenzionalmente sulla Luna
(Apollo 12 e 14-17). Il LM di Apollo 13 fu usato come
veicolo di supporto d’emergenza per il viaggio di ritorno e si disintegrò
nell’atmosfera terrestre.

Se avete fatto bene i conti, manca all’appello una missione: Apollo 10.

Il LM di Apollo 10, infatti, non scese sulla Luna, ma si limitò ad
avvicinarsi (con a bordo Tom Stafford e Gene Cernan) fino a circa 14
chilometri dalla sua superficie e poi si riagganciò al veicolo principale,
dopo aver separato lo stadio di discesa da quello di risalita (il terzo membro
dell’equipaggio, John Young, rimase nel Modulo di Comando). 

Una volta compiuta la sua missione, il 23 maggio 1969 lo stadio di risalita di
questo Modulo Lunare fu inserito in un’orbita attorno al Sole, dove si trova
tuttora.
Questo è il veicolo adatto a trasportare equipaggi che si è
allontanato dalla Terra più di ogni altro

(e oltretutto, a differenza di Orion, ha
effettivamente trasportato un equipaggio, almeno per un breve periodo).

Lo stadio di risalita del Modulo Lunare di Apollo 10, fotografato da un
finestrino del Modulo di Comando, poco prima del suo riaggancio. A bordo ci
sono Tom Stafford e Gene Cernan. Dettaglio della foto NASA
AS10-34-5112. La banda diagonale in alto a sinistra è il bordo del finestrino.

Ma i Moduli Lunari non erano dotati di uno scudo termico, per cui non erano in grado di
rientrare sulla Terra. E così l’ESA salva il primato aggiungendo la
cavillosa precisazione della capacità di fare ritorno. 

Dove sia esattamente oggi il Modulo Lunare di Apollo 10 non lo sa nessuno con assoluta certezza.
Sono passati cinque decenni, e all’epoca i parametri esatti della sua orbita
non furono calcolati con precisione e non fu effettuato alcun tracciamento
della sua traiettoria, per cui si sono perse le sue tracce.

Tuttavia nel 2018 è stato scoperto un asteroide, denominato 2018 AV2,
che orbita intorno al Sole ogni 382 giorni, con due anomalie: un’inclinazione
orbitale molto bassa rispetto all’eclittica (meno di un grado) e una velocità
relativa molto bassa (meno di un chilometro al secondo rispetto al moto della
Terra). Secondo
le osservazioni e gli studi
effettuati dall’astrofilo Nick Howes, che ha iniziato la caccia al Modulo
Lunare di Apollo 10 nel 2011, e da altri astrofili e astronomi, è
probabile che questo asteroide sia in realtà il veicolo spaziale disperso.

L’orbita di 2012 AV2.

Se così fosse, il Modulo Lunare di Apollo 10 si troverebbe ora a circa
56 milioni di chilometri dalla Terra e dovrebbe avvicinarsi fino a 6,5 milioni
di chilometri intorno al 10 luglio 2037.

Ma se si estende il criterio ai veicoli spaziali che hanno trasportato
esseri umani viventi o meno, il primato si sposta ancora.

Presenza umana nel cosmo profondo

Nel 2006, infatti, la sonda interplanetaria New Horizons partì dalla
Terra, diretta verso Plutone, di cui ci regalò nel 2015 le prime, spettacolari
immagini
dettagliate, provenienti da cinque miliardi di chilometri di distanza dal
nostro mondo. La sonda proseguì il proprio viaggio incontrando nel 2019
l’asteroide Arrokoth (2014 MU69) a 6,6 miliardi di chilometri dalla Terra e
oggi si trova a circa
8,3 miliardi di chilometri
da noi.

A bordo di questa sonda ci sono circa 30 grammi delle ceneri dello scopritore
di Plutone, Clyde Tombaugh. Questi sono i resti umani più lontani dalla Terra
in assoluto. E con tutta probabilità resteranno tali per molti, molti decenni.

 

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Storie di Scienza 16: Le strane ali del signor Lanchester

Storie di Scienza 16: Le strane ali del signor Lanchester

Il signor Frederick William Lanchester, quello nella foto qui accanto, vi fa
risparmiare su ogni volo aereo che prendete e su ogni pacco spedito per posta
aerea che ricevete. No, non è il proprietario segreto della Ryanair o di
Amazon. Anche perché è morto, povero in canna, nel 1946. Frederick William
Lanchester era un ingegnere britannico, classe 1868.

L’ingegner Lanchester era il tipo di persona che affrontava un problema quando
il resto del mondo nemmeno sapeva dell’esistenza del problema. Nel
1897, a ventinove anni, stava già risolvendo i problemi dell’efficienza
aerodinamica dei velivoli ancora prima dello storico, primo volo a motore dei
fratelli Wright nel 1903. 

Nel 1897, Frederick Lanchester concepì e brevettò le winglet. Avete
presente quelle strane pinne triangolari alle estremità delle ali degli aerei
moderni? Quelle. Sono dell’Ottocento. Il brevetto è il
British Patent No. 3608, Improvements in and relating to Aerial Machines.

Lanchester aveva già intuito che l’incontro fra il flusso d’aria che passa
sopra l’ala e quello che le passa sotto genera invisibili vortici di
estremità, che creano resistenza. Aveva anche capito che un piano verticale
collocato a queste estremità avrebbe ridotto i vortici e migliorato
l’efficienza del velivolo: lo stesso principio per cui le auto da corsa hanno
pareti verticali agli estremi degli alettoni. 

Questo è Lanchester nel 1894, alle prese con uno dei suoi eleganti modelli di
aereo a eliche spingenti:

 

E questo è uno dei disegni del brevetto di Lanchester, in cui si vede l’ala
troncata e dotata di un capping plane o piano terminale (dettaglio
e di Figura 12):

 

Nel suo brevetto, Lanchester parla specificamente di applicare questi piani
terminali
“allo scopo di minimizzare la dissipazione laterale dell’onda portante.”

Non è che Lanchester avesse già in mente eleganti Jumbo Jet per andare alle
Maldive spendendo meno: a quell’epoca il velivolo da ottimizzare e brevettare
era un aliante-bomba, da usare in guerra, una sorta di siluro dell’aria. Anzi,
a fine Ottocento l’aviazione civile era ritenuta tecnicamente impossibile,
visto che mancava un motore sufficientemente leggero. Fra l’altro, Lanchester
propose anche di progettarne e costruirne uno, ma gli fu detto che nessuno lo
avrebbe preso sul serio e così si dedicò a fabbricare automobili. I fratelli
Wright non furono avvisati che quel motore era impossibile e lo costruirono, e
il resto è storia. 

Lanchester aveva anche definito i concetti fondamentali di portanza, stallo e
resistenza aerodinamica, ma le riviste scientifiche britanniche dell’epoca
snobbarono e respinsero i suoi scritti. Pochi anni più tardi arrivò la
conferma scientifica delle sue intuizioni da parte del tedesco Ludwig Prandtl,
padre della meccanica dei fluidi, ma l’apporto di Lanchester all’aviazione fu
riconosciuto pubblicamente solo verso la fine della sua vita. Nel 1931
ricevette la Daniel Guggenheim Medal per il suo contributo alla teoria
fondamentale dell’aerodinamica.

Frederick Lanchester morì senza un quattrino, fiaccato dal morbo di Parkinson
e dalla perdita della vista, poco dopo la fine di una guerra mondiale nella
quale i frutti delle sue idee “impossibili” avevano dominato i cieli e deciso
le sorti di intere nazioni. 

Le sue alette finirono sostanzialmente nel dimenticatoio per settant’anni:
provò a riprenderle un altro pioniere tedesco, Sighard Hoerner, negli anni
Cinquanta, ma le compagnie aeree erano in piena espansione, il carburante
costava poco, si progettavano aerei di linea supersonici e a nessuno
interessava risparmiare. Fino alla crisi petrolifera del 1973, che cambiò
tutto. 

Quell’improvviso ed enorme aumento dei prezzi del carburante spinse la NASA a
investire urgentemente in ricerca aerodinamica. Uno dei suoi ingegneri
aeronautici, Richard Whitcomb, rispolverò e migliorò le winglet di
Lanchester, ispirandosi alle vele delle navi, non solo per risparmiare
carburante ma anche per ridurre le pericolose turbolenze lasciate dal
passaggio dei grandi aerei di linea. 

Questo è un quadrigetto KC-135 dell’aviazione militare statunitense, prestato
alla NASA e modificato nel 1979 per valutare gli effetti delle
winglet.

Un dettaglio di una di queste winglet:

I risultati furono notevolissimi: oltre il 6% di autonomia in più, corse di
decollo ridotte, pause più corte fra il decollo di un aereo e quello del
successivo, minor rumore. Le alette furono adottate prontamente dai jet
privati e poi dagli aerei di linea in numerose varianti e oggi sono
onnipresenti. Questa, per esempio, è una winglet raccordata di un Airbus A350 (credit: Julian Herzog/Wikipedia): 

 

Dietro quel piccolo dettaglio che scorgiamo dal finestrino del nostro volo
vacanziero low-cost, insomma, c’è un secolo di storia, ci sono drammi
di talenti incompresi e miopi ottusità, e c’è tanta scienza che merita di
essere raccontata e ricordata. In particolare c’è tanta ricerca di base:
quella che si fa senza sapere in anticipo a cosa serve e che nessuno vuole
finanziare perché ritenuta “inutile”.

 

Credits:
Wikipedia;
NASA;
Princeton.edu;
F.W. Lanchester and the Great Divide;
NASA;
The Shadow of the Eagle. Una versione ridotta di questo articolo è comparsa su
Le Scienze nel 2017. Questo articolo fa parte delle Storie di Scienza: una serie libera e
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Storie di Scienza 13: È crollato il radiotelescopio di Arecibo. La storia segreta di un gioiello scientifico

Storie di Scienza 13: È crollato il radiotelescopio di Arecibo. La storia segreta di un gioiello scientifico

Pubblicazione iniziale: 2020/12/01 14:10. Ultimo aggiornamento: 2020/12/05
1:10.

Poco fa
Deborah Martorell
ha postato la foto che vedete qui sopra: sono precipitate circa 900 tonnellate
di apparati che erano sospesi a 150 metri d’altezza sopra la gigantesca parabola (300 metri di
diametro) del radiotelescopio di Arecibo, in Porto Rico. I cavi che reggevano
questi apparati, quelli che si vedono nella foto d‘archivio qui sotto (fonte), erano lesionati da tempo e non più riparabili, e avevano già danneggiato
parzialmente la fragile parabola.

È la fine ingloriosa di uno strumento scientifico straordinario, che per
decenni è stato il più grande radiotelescopio a parabola singola del mondo.
Molti lo ricordano come ambientazione fantastica ma vera di alcune scene dei
film Goldeneye con Pierce Brosnan e di Contact. Ma il suo
contributo alla conoscenza dell’universo va ben oltre le comparsate
cinematografiche.

La National Science Foundation dice che il crollo è avvenuto durante la notte
e che non ci sono stati feriti:

I video successivamente rilasciati, però, documentano che il crollo è avvenuto
di giorno. Forse “overnight” è riferito al luogo in cui si trova la
sede dell’NSF.

La descrizione del
video spiega in
dettaglio la dinamica del crollo. Le riprese sono opera di Carlos Perez e
Adrian Bague, secondo
questa fonte.

Le
prime immagini dei danni
visti dall’aria sono brutali. Non c’è nessuna speranza di riparazione.

Credit:
Juan R. Costa / NotiCel.

Dietro questo capolavoro d’ingegneria c’è una storia altrettanto
straordinaria. Tornate qui tra un’oretta e ve la racconterò. Prima devo farmi
passare il magone.

—-

Il colossale radiotelescopio di Arecibo sembrava preso di peso da un film di
fantascienza: aveva una superficie circolare concava di oltre 300 metri di
diametro, collocata in un avvallamento naturale del terreno, e un apparato
ricevente mobile da 900 tonnellate sospeso a 150 metri d’altezza tramite cavi
collegati a tre torri altissime.

Ma era un’opera da fantascienza anche in un altro senso: quest’apparato
scientifico gigantesco fu infatti costruito a tempo di record, in soli tre
anni, negli anni Sessanta del secolo scorso. Come fu possibile un’impresa del
genere, vista l’eterna difficoltà di reperire fondi per branche a prima vista
così lontane da ritorni pratici come la radioastronomia, che oltretutto
all’epoca era una scienza giovanissima e quindi povera?

Per capirlo bisogna frugare nel suo passato. L’enorme apparato non era sempre
stato un radiotelescopio come lo abbiamo conosciuto per decenni: in origine,
alla fine degli anni Cinquanta, fu infatti commissionato e finanziato dai
militari statunitensi dell’ARPA (Advanced Research Projects Agency) non per
osservare gli astri lontani ma per svolgere ricerche sulla ionosfera,
nell’ambito del grande progetto
Defender
per la difesa contro i temutissimi missili balistici sovietici. Il suo
acronimo originale era Arecibo Ionospheric Observatory (AIO); la
ricerca astronomica era un sottoprodotto e una buona storia di copertura.

Un’antenna così grande e sensibile, infatti, avrebbe permesso di rilevare le
perturbazioni
prodotte nella ionosfera dal passaggio ipersonico dei missili nemici, a circa
80 chilometri di quota, e di distinguere le loro testate nucleari reali da
quelle finte (decoy), concepite per depistare e sovraccaricare i
sistemi di difesa antimissile.

C’era anche il problema non banale di distinguere un missile che rientrava in
atmosfera da una meteora o da altri fenomeni naturali che potevano essere
scambiati per un attacco nucleare. Sferrare un contrattacco atomico per errore
sarebbe stato piuttosto imbarazzante.

Il radiotelescopio di Arecibo nacque quindi come impianto di ricerca del
Dipartimento della Difesa statunitense e fu costruito da imprese civili sotto
la supervisione dell’esercito. È questa genesi militare la spiegazione della
misteriosa rapidità di costruzione e della disponibilità straordinaria di
fondi. 

La gestione dell’impianto fu affidata ai civili della Cornell University e
finanziata per metà dall’ARPA per il primo decennio di attività. Ma le
attività militari proseguirono anche dopo l’affidamento ai civili: per
esempio, l’NSA usò Arecibo per localizzare i radar strategici sovietici,
sfruttando ingegnosamente i loro segnali riflessi dalla Luna e spacciando
quest’attività per uno studio delle temperature lunari.
“The open designation of our work was a study of lunar temperatures”,
scrive N.C. Gerson nell’articolo parzialmente desecretato
SIGINT in Space del 1984, presente negli archivi pubblici dell’intelligence statunitense.

Per dare un’idea dell’aria che tirava in quegli anni, vale la pena di leggere
attentamente questa nota disinvolta di Gerson:
“Avevo fatto notare [all’ARPA] che […] un sito alle Seychelles sarebbe
stato molto migliore. Godell dell’ARPA si offrì in seguito di costruire
un’antenna per l’NSA, alle Seychelles o altrove. Sarebbe stata utilizzata
una detonazione nucleare e l’ARPA garantiva una radioattività residua minima
e la forma corretta del cratere in cui poi collocare l’antenna.”

Non se ne fece nulla per via della moratoria sui test nucleari, ma si
proponeva in tutta serietà di scavare una conca con una bomba atomica. Alle
Seychelles.

I militari si resero conto ben presto che c’erano altri modi più efficienti di
gestire la difesa antimissile e lasciarono perdere Arecibo. La comunità
scientifica si trovò così con uno strumento radioastronomico che rimase senza
rivali per oltre quarant’anni, fino alla recente realizzazione del
radiotelescopio cinese
FAST
da 500 metri di diametro. 

Arecibo permise di scoprire, fra tante altre cose,
il vero periodo di rotazione di Mercurio nel 1967 (59 giorni, 1967), le prove dell’esistenza delle stelle di neutroni, contribuendo a un
premio Nobel per la fisica nel 1974 e a un altro nel 1993 (pulsar binarie), producendo la
prima mappa radar di Venere
(pianeta perennemente coperto di nubi e quindi impossibile da mappare
otticamente), scoprendo i
primi esopianeti
(1992) e ottenendo la prima immagine radar di un asteroide (Castalia). Fu anche usato, nel 1974, per trasmettere il primo
messaggio intenzionale
verso eventuali civiltà extraterrestri.

Le origini militari dell’impianto furono dimenticate ben presto dall’opinione
pubblica e sopravvivono oggi solo nei documenti d’epoca e in qualche
pubblicazione rievocativa per addetti ai lavori.

Ci si lamenta spesso dei costi della ricerca scientifica, ma storie
dimenticate come questa dimostrano che sono poca cosa rispetto alle spese
belliche. Il più grande radiotelescopio del mondo fu costruito dai militari
con gli spiccioli del loro budget: è questa la vera parabola su cui
riflettere.

—–

Se volete saperne di più sulle attività spaziali militari degli anni 50 e 60,
vi consiglio
Soldiers, Spies and the Moon: Secret U.S. and Soviet Plans from the 1950s
and 1960s
. Questi sono i veri complotti lunari. Altre letture utili:
cronologia di Arecibo
raccontata dal DARPA;
Genesis of the 1000-foot Arecibo dish, di M.H. Cohen, in Journal of Astronomical History and Heritage (ISSN
1440-2807), Vol. 12, No. 2, p. 141 – 152 (2009);
To See the Unseen, NASA;
The Wizards of Langley: Inside the CIA’s Directorate of Science and
Technology

di Jeffrey T. Richelson (link
alle pagine 89-90 che citano Arecibo).

 

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Storie di Scienza 9: L’assassino impresso sulla retina

Storie di Scienza 9: L’assassino impresso sulla retina

Ultimo aggiornamento: 2020/06/23 20:10.

Horror Express (1973) non è certo un capolavoro della cinematografia, ma aveva attori famosi come Christopher Lee, Peter Cushing e Telly Savalas e all’oratorio di Bereguardo (Pavia), dove andavo da ragazzino a vedere un film di terza visione il sabato sera con gli amici, quel giorno c’era in cartellone solo quello: prendere o lasciare.

La trama non era granché: quando un antropologo ha la brillantissima idea di portare con sé in treno sulla Transiberiana una cassa contenente i resti congelati di un umanoide primitivo scoperto in una grotta in Manciuria, è scontato che è soltanto questione di tempo prima che il ghiaccio si sciolga e la creatura si risvegli e faccia scempio dei passeggeri.

Ma di quel film mi rimase inciso nella memoria un dettaglio: negli occhi delle vittime del mostro rimaneva impressa un’immagine (non racconto quale per non fare spoiler). Non lo sapevo ancora, ma era il mio primo incontro con un optogramma.

Scoprii in seguito che l’idea che la retina conservi l’ultima immagine vista prima della morte e possa quindi rivelare l’identità dell’assassino, impressa negli occhi atterriti della sua vittima, era un cliché della cinematografia e della letteratura fantastica.

Infatti gli optogrammi sono stati incorporati nella trama di altri film e programmi televisivi, come The Invisible Ray (1936, con Boris Karloff e Bela Lugosi), 4 mosche di velluto grigio di Dario Argento (1971), Doctor Who (in The Ark in Space, 1975), Wild Wild West (1999), Fringe (nella puntata The Same Old Story, 2008) e di nuovo Doctor Who (in The Crimson Horror, 2013); i lettori mi segnalano anche Sing Sing (1983, con Adriano Celentano) e Imago Mortis (2008).

Si tratta comunque di storie sopra le righe, di cinema, televisione e letteratura fantastica, per cui l’optogramma sembra semplicemente una trovata bizzarra e un po’ macabra. A parte una citazione ne l’Ulisse di Joyce (1922) e in At the End of the Passage (1890) di Rudyard Kipling (con toni metafisici), l’unico a parlarne come un fatto scientifico in un racconto non fantastico ma semplicemente avventuroso è Giulio Verne, che nel romanzo I fratelli Kip (1902) lo fa diventare un dettaglio fondamentale che salva i protagonisti:

“È noto da qualche tempo, a seguito di vari esperimenti oftalmologici interessanti svolti da alcuni scienziati ingegnosi, osservatori autorevoli, che l’immagine degli oggetti esterni impressa sulla retina dell’occhio vi rimane conservata indefinitamente. L’organo della vista contiene una particolare sostanza, la porpora visiva, sulla quale si imprimono queste immagini nella loro forma esatta. Esse sono state persino ricostruite perfettamente quando l’occhio, dopo la morte, viene rimosso e messo a bagno nell’allume.”

In realtà la tecnica di acquisizione degli optogrammi, l’optografia, è stata considerata a lungo un fatto reale, scientificamente indiscusso, ed è stata usata addirittura nelle indagini di polizia.

Ispirato dal recente e rivoluzionario avvento della fotografia, nel 1877 il fisiologo tedesco Wilhelm Kühne aveva infatti perfezionato un procedimento chimico che fissava davvero le immagini proiettate sulla retina attraverso il cristallino e sfruttava proprio la “porpora visiva” di Verne, ossia la rodopsina, una proteina fotosensibile presente nei bastoncelli della retina. Uno dei suoi migliori optogrammi, estratto dagli occhi di un coniglio albino nel 1878, mostrava inequivocabilmente i dettagli della finestra in stile inglese che era stata l’ultima cosa vista dalla bestiola prima di essere sacrificata.

L’immagine veniva rivelata mettendo l’occhio a bagno in una soluzione di allume, proprio come diceva Verne, che probabilmente era al corrente degli esperimenti di Kühne: la scoperta era stata ampiamente pubblicizzata dalle riviste scientifiche e divulgative internazionali. Su queste basi molto concrete la polizia di Berlino aveva già introdotto sperimentalmente la prassi di fotografare gli occhi delle vittime di omicidi.

Nel 1880 Kühne dimostrò il procedimento addirittura sugli occhi di un condannato a morte, ottenendone però un’immagine indistinta, che rimase l’unico esemplare di optogramma ricavato da un essere umano, Erhard Gustaf Reif, ghigliottinato per aver ucciso i propri figli. Kühne ricavò dalla retina sinistra di Reif un’immagine che forse corrispondeva alla lama della ghigliottina, ma era talmente confusa che probabilmente si trattò di un’interpretazione arbitraria. Anche perché Reif era bendato.

L’incarto del caso Reif (1880). Immagine tratta dal Museo di Optografia.

Kühne e il suo assistente, W. C. Ayres, proseguirono la sperimentazione e giunsero presto alla conclusione che l’optografia era un fenomeno reale ma non sfruttabile per le indagini sui delitti: l’immagine sarebbe stata troppo confusa, persino nelle condizioni più favorevoli, che richiedevano uno sguardo assolutamente fisso e un esame oculare tempestivo. L’optogramma del coniglio era stato ottenuto tenendo l’animale fermo al buio per vari minuti e poi esponendolo alla luce intensa della finestra per altri tre minuti, tenendolo sempre immobile: una situazione ben diversa da quella di un delitto.

Pubblicarono i propri risultati anche nel New York Medical Journal nel 1881, mettendo in guardia contro un abuso dell’optografia, ma invano: la passione popolare per l’idea che gli occhi della vittima fotografassero l’assassino, in una sorta di rivincita postuma, continuò a crescere, specialmente per i delitti più clamorosi, spingendo le forze dell’ordine di vari paesi a proseguire nell’uso di questa tecnica scientificamente screditata pur di soddisfare l’opinione pubblica.

Così alcune fonti riportano che nel 1888 la polizia londinese tentò di ricavare un optogramma dagli occhi di Mary Jane Kelly, una vittima di Jack lo Squartatore, anche se non ci sono tracce di questa procedura nei registri degli inquirenti. Nell’Illinois, gli inquirenti fecero lo stesso tentativo con Theresa Hollander, uccisa brutalmente a bastonate e trovata con gli occhi spalancati nel 1914: i giornali riportarono che da un suo occhio era stata ottenuta “una fotografia dell’assassino”.

Washington Times, 25 febbraio 1914.

Immagine sulla sua retina potrebbe mostrare l’assassino della ragazza

Chicago, 25 febbraio. — Una fotografia dell’assassino di Tracy Hollander, la ragazza di Aurora uccisa con un paletto tombale al cimitero di St. Nicholas la settimana scorsa, è stata tratta dall’occhio della ragazza uccisa, secondo una dichiarazione rilasciata oggi dal procuratore di stato W. J. Tyers.

L’immagine è stata scattata su suggerimento di un oculista locale, che ha detto alla polizia che la retina avrebbe mostrato l’ultimo oggetto nel suo campo visivo prima che perdesse conoscenza. La fotografia è custodita dagli accusatori di Anthony Petras. Verrà mostrata al gran giurì, che si riunisce sabato.

Dieci anni dopo, in Germania, un uomo, Fritz Angerstein, fu accusato di aver ucciso otto membri della propria famiglia e dei domestici; durante il processo, un professore dell’Università di Colonia dichiarò di aver ricavato dagli occhi di due delle vittime degli optogrammi che mostravano addirittura il volto dell’accusato e un’ascia usata per uccidere il giardiniere. Dettagli scientificamente impossibili, ma questo l’imputato non lo sapeva e così il bluff funzionò, spingendo Angerstein a confessare.

Dopo un inizio così vivace, l’optografia è caduta nel dimenticatoio della criminologia, riemergendone in poche occasioni: per esempio, nel 1975 l’Università di Heidelberg, su richiesta della polizia locale, ripeté gli esperimenti di Kühne con strumenti moderni, ottenendo dalle retine di conigli varie immagini nitide ad alto contrasto, migliori di quelle passate ma comunque totalmente inutilizzabili dal punto di vista forense. Da allora nessuna indagine criminale ha più preso in considerazione gli optogrammi.

Ma il mito prosegue, e in modo macabro: anche in tempi piuttosto recenti la cronaca riporta delitti nei quali gli assassini distruggono gli occhi del cadavere per timore di esserne stati immortalati (Regno Unito, 1927; Belgio, 1955; Russia, 1990, citati da Arthur B. Evans). Un caso raro di scienza diventata dapprima pseudoscienza e poi inquietante leggenda popolare.

Fonti

Kühne W, 1878, On the Photochemistry of the Retina and on Visual Purple (tradotto da Michael Foster), MacMillan, London.

Kühne W, 1881, Beobachtungen zur Anatomie und Physiologie der Retina, Heidelberg.

The last image: On the history of optography. Gerstmeyer, Ogbourne, Scholtz. Acta Ophthalmologica 2012 pag. 58; Milan 2012; Nok 2012.

Optograms and criminology: science, news reporting, and fanciful novels. Lanska DJ. Prog Brain Res. 2013;205:55-84. doi: 10.1016/B978-0-444-63273-9.00004-6.

Optometry and optograms. The College of Optometrists.

Dead Men’s Eyes: A History of Optography. The Chirurgeon’s Apprendice.

Optograms and Fiction: Photo in a Dead Man’s Eye, di Arthur B. Evans, in Science-Fiction Studies, XX:3 #61, (Nov. 1993): 341-61 (altra versione qui).

C’è anche una discussione interessante delle citazioni letterarie e cinematografiche degli optogrammi su The Straight Dope.

Infine segnalo che esiste un sito dedicato all’optografia: il Museum of Optography di Derek Ogbourne, che raccoglie una testimonianza video particolarmente interessante in questa pagina. Buona lettura, se non siete impressionabili.

Una sintesi di questo articolo è stata pubblicata su Le Scienze a dicembre 2016. Questa versione estesa fa parte delle Storie di Scienza: una serie libera e gratuita, resa possibile dalle donazioni dei lettori. Se volete saperne di più, leggete qui. Se volete fare una donazione, potete cliccare sul pulsante qui sotto. Grazie!




Storie di Scienza 17: Catastrofisti, a cuccia. Betelgeuse non cambia luminosità perché sta per esplodere. C’è un altro motivo

Storie di Scienza 17: Catastrofisti, a cuccia. Betelgeuse non cambia luminosità perché sta per esplodere. C’è un altro motivo

Qualche giorno fa vi avevo preannunciato la risoluzione di un mistero
astronomico che avrebbe smontato i catastrofisti: ora l’embargo alla notizia
(adottato come consueto per coordinare l’uscita mediatica) è terminato e posso
quindi spiegare di cosa si tratta (avevo lasciato indizi enigmistici già nel preannuncio, ma non sembra averli colti nessuno).

Ricordate il panico periodico per la stella Betelgeuse, che secondo i giornali generalisti (tipo il Corriere della sera) minaccia di
esplodere tanto violentemente che la Terra potrebbe essere
“illuminata e riscaldata” da “due soli nel cielo”? Sì, questa
stupidaggine la
scriveva
davvero il Corriere nel 2011. 

Ne avevo scritto anch’io nel
2010, quando era emerso lo stesso allarme. Ogni tanto questa storiella riaffiora
e va, come al solito, smentita e spiegata per l’ennesima volta.

Betelgeuse è una stella gigante che dalla Terra è visibile a occhio nudo nella
costellazione di Orione: è indicata dalla freccia nell’immagine qui sopra,
tratta da
Wikipedia. Ha una massa venti volte maggiore del nostro Sole e un diametro circa mille
volte più grande: se si trovasse al posto del Sole, la Terra e Marte sarebbero
al suo interno. È una delle pochissime stelle di cui i nostri attuali
telescopi riescono a scorgere qualche dettaglio della superficie. Oltre a
essere immensa, è anche molto luminosa: circa centomila volte più del Sole,
tanto che è fra le dieci stelle più brillanti nel nostro cielo nonostante si trovi a circa 640 anni luce di distanza (circa 6 x 1015 chilometri) da noi.

Questa stella ha una particolarità: ogni tanto cambia luminosità abbastanza di
colpo. La variazione è talmente marcata che è rilevabile a occhio. A fine 2019
e all’inizio del 2020 Betelgeuse ha avuto uno di questi repentini, inspiegati
cali di luminosità, per poi tornare alla brillantezza consueta ad aprile 2020.
Ma stavolta gli astronomi hanno usato il
telescopio VLT dell’ESO
(European Southern Observatory), in Cile, per esaminare in dettaglio la situazione.

La superficie di Betelgeuse prima e durante il grande affievolimento del
2019-2020: da sinistra, gennaio 2019, dicembre 2019, gennaio 2020, marzo 2020.
Immagine ottenuta dal telescopio VLT. Credit: ESO/M. Montargès et al.

L’astronomo Miguel Montargès (Observatoire de Paris e KU Leuven) e i suoi
colleghi hanno cominciato ad acquisire immagini e hanno visto che la
superficie di Betelgeuse era significativamente più scura, specialmente nella
sua regione meridionale. Le immagini hanno mostrato un cambiamento
rapidissimo, nel giro di qualche settimana, assolutamente straordinario per un
oggetto celeste di dimensioni così colossali.

Le
immagini pubblicate
oggi sono le uniche che documentano questa variazione di luminosità in così
grande dettaglio. Qui sotto potete vedere un video che mostra la variazione di Betelgeuse.

I ricercatori coordinati da Montargès hanno pubblicato su Nature i risultati delle loro indagini: l’offuscamento misterioso è causato da un velo di polvere causato da un calo della temperatura superficiale della stella.

La superficie di Betelgeuse, spiegano i ricercatori, cambia quando delle enormi bolle di gas si spostano o cambiano dimensioni al suo interno, e la stella ha espulso una di queste bolle giganti poco prima dell’affievolimento del 2019-2020. La superficie si è poi raffreddata (relativamente parlando) e questo calo ha consentito al gas espulso di condensarsi e formare polvere solida, come si vede nell’animazione seguente.

 

Questo evento ha consentito di osservare la nascita della polvere stellare e ha dimostrato che avviene molto rapidamente e nelle immediate vicinanze delle stelle stesse (“vicinanze” su scala cosmica: un paio di miliardi di chilometri). Questa polvere contiene gli elementi dai quali si formano i pianeti e, in ultima analisi, la vita.

La spiegazione degli astronomi mette a tacere le teorie secondo le quali il calo di luminosità era un’avvisaglia della morte imminente di Betelgeuse in una spettacolare esplosione (supernova).

Le future osservazioni della stella, in particolare con l’Extremely Large Telescope (ELT) dell’ESO, permetteranno di vedere direttamente Betelgeuse in notevole dettaglio e di approfondire la nostra conoscenza del fenomeno. Ma già adesso abbiamo avuto, a occhio nudo, la dimostrazione che il firmamento non è così fisso come molti pensano.

La vicenda di Betelgeuse, il catastrofismo mediatico e la sua risoluzione scientifica sono un ottimo esempio della differenza fondamentale fra inspiegabile e inspiegato. Moltissimi fenomeni vengono definiti troppo disinvoltamente “inspiegabili”, quando in realtà sono spiegabilissimi se si riescono a ottenere informazioni sufficienti. Restano inspiegati, ma non inspiegabili, se queste informazioni non emergono. Tutto qui. Qualunque riferimento alla recente mania per gli avvistamenti militari di UFO “inspiegabili” è assolutamente intenzionale.

La ricerca di Montargès e colleghi è pubblicata su Nature con il titolo “A dusty veil shading Betelgeuse during its Great Dimming” (https://doi.org/10.1038/s41586-021-03546-8).

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Storie di (pseudo)scienza 14: Quella volta che andai a una seduta spiritica

Storie di (pseudo)scienza 14: Quella volta che andai a una seduta spiritica

Ultimo aggiornamento: 2020/12/22 10:40.

La parapsicologia mi ha affascinato sin da ragazzino. L’idea che si potessero
leggere i pensieri o trasmetterli a distanza, o che quei piegatori di cucchiai
che vedevo alla TV fossero realmente una nuova frontiera della conoscenza, mi
entusiasmava. Poi mi accaddero due cose che contribuirono tantissimo a farmi
diventare il cacciatore di bufale e debunker che sono oggi.

La prima fu la lettura folgorante di
Viaggio nel Mondo del Paranormale di Piero Angela (ho ancora qui la mia
copia del 1979, che decenni dopo riuscii a farmi autografare da Angela e da
James Randi), ispirata dalla visione della sua serie di documentari
Indagine sulla parapsicologia alla Rai (1978). In TV avevo anche visto
il prestigiatore Silvan che faceva un’operazione chirurgica a mani nude come i guaritori filippini
(come descritto nel libro di Angela): persino sulla mia TV in bianco e nero era
particolarmente impressionante. Coincidenza delle coincidenze, in quella serie
di Piero Angela c’era anche un allievo di James Randi che anni dopo avrei
ritrovato come figura chiave del complottismo sull’11 settembre, ma questa è
un’altra storia.

Scoprire che quei fenomeni erano frodi o autoinganni fu un misto di delusione,
incredulità e rabbia verso chi ingannava il prossimo, che però fu compensato
dalla scoperta delle loro tecniche e dei meccanismi di autoinganno che si
annidano in ciascuno di noi. Una porta si chiudeva, ma se ne apriva una ancora
più interessante.

La seconda cosa che mi capitò fu una seduta spiritica. Ve la racconto come me
la ricordo: i dialoghi sono grosso modo quelli reali, ossia ne rispecchiano il
senso anche se non sono letterali.

All’epoca ero sedicenne e
abitavo
a Bereguardo, uno dei tanti nebbiosi e soporiferi paesini della Lombardia:
quattro case, sei cascine, una chiesa, una rosticceria, una scuola, una
scritta “Credere obbedire combattere” ancora leggibile sul
muro
nella piazza principale, uno scalcinato cinema all’oratorio, tante zanzare e
poco altro. Una famiglia che arrivava da fuori, come noi, era talmente strana
che eravamo noti semplicemente come “gli inglesi”. Una delle poche
amiche di mia madre era convinta che noi avessimo la bocca fatta in modo
diverso perché sapevamo pronunciare il th di toothpaste. C’era
anche una
“discoteca”, poco più di uno stanzone con un impianto audio, un po’ di luci colorate,
qualche divano igienicamente discutibile e un modesto spazio centrale dove
ballare, ma era sufficiente ad attirare i giovani della zona che non avevano
l’auto per andare altrove. Purtroppo attirava anche gente poco raccomandabile
da fuori, tanto che una sera la quiete del paesino fu scossa dalla notizia
dell’uccisione di uno dei buttafuori.

Il locale rimase chiuso a lungo dopo la tragedia, e ad alcuni ragazzi della
mia compagnia venne un’idea macabra: organizzare una seduta spiritica proprio
in quella discoteca. Erano gli anni in cui andava in onda in TV lo sceneggiato
La Traccia Verde (1975), in cui il testimone principale di un assassino era
una pianta con la quale si poteva comunicare e che captava le
“vibrazioni” del colpevole, ed erano di moda i piegatori di cucchiai “col
pensiero” come Uri Geller. Alla TV si facevano esperimenti per trovare i
“mini-Geller” italiani (la trash TV non è un’invenzione di oggi) e
spopolavano i maneggiatori di pendolini (non i treni, ma i ciondoli appesi a
un filo da far girare sopra un oggetto per estrarne messaggi ultraterreni). Il
paranormale era, si direbbe oggi, diventato mainstream. Per cui la
proposta fu accolta con brivido e interesse da molti di noi, me compreso.

La seduta sarebbe avvenuta usando la cosiddetta Ouija board: una tavola
sulla quale si appoggiava un bicchiere capovolto, sul quale tutti i
partecipanti appoggiavano un solo dito. Il bicchiere si sarebbe spostato,
guidato dagli “spiriti”, verso le lettere dell’alfabeto disposte in cerchio
sulla tavola (per facilitare le cose, oltre all’alfabeto molte Ouija board
avevano anche un “Sì” e un “No” e le cifre).

Ispirato da una scena analoga di Le guide del tramonto di Arthur C.
Clarke, in cui veniva descritta una Ouija board altamente tecnologica e
ipersensibile grazie a cuscinetti che consentivano una scorrevolezza
eccezionale e risultati straordinari, mi offrii di fornire io la tavola Ouija
per la seduta. Invece del solito legno, che aveva un attrito notevole, mi
procurai una lastra di alluminio levigatissima (mio padre lavorava come
dirigente alla Alucaps, che faceva tappi partendo appunto da fogli di
alluminio, per cui c’era parecchio materiale di scarto) e vi applicai delle
lettere adesive. Un calice di vetro vi scivolava magnificamente.

Arrivò la sera della seduta. I proprietari del locale davano spesso il
permesso ai ragazzi del paese di usare la sala per delle feste private, per
cui ci trovammo sul posto con il loro consenso. Semplicemente ci, uhm,
dimenticammo di dire loro che quella sera avremmo svolto una seduta
spiritica e l’avremmo fatta proprio lì perché c’era morto qualcuno.

Con le luci basse e il silenzio in sala, ragazzi e ragazze appoggiarono
leggermente un dito sul fondo del bicchiere rovesciato e lo feci anch’io. Uno
dei ragazzi chiese ad alta voce, con un filo d’imbarazzo:
“C’è qualcuno?”

Il bicchiere tremò un istante, poi cominciò a scivolare sull’alluminio,
dirigendosi con crescente decisione verso il “Sì”, fra lo stupore di
tutti. Beh, quasi tutti. Io e un’altra persona, alla quale avevo
confidato il segreto sulle tecniche di manipolazione delle tavole Ouija,
rimanemmo impassibili a osservare le espressioni degli altri. Alcune ragazze
erano già agitatissime e volevano andarsene.

Cominciarono le domande: chi sei, con chi vuoi parlare, cosa ci vuoi dire. Il
bicchiere si mosse a velocità impressionante: alcuni non riuscivano neppure a
inseguirlo e le loro dita si staccavano dal calice. Le risposte degli
“spiriti” erano vaghe: singole parole, che poi i partecipanti interpretavano
in vari modi molto personali.

Dopo alcuni minuti, visto che avevo osservato a sufficienza gli indizi
rivelatori suggeriti dal libro di Piero Angela e da altri libri di
illusionismo, capii cosa stava succedendo. Avevo pensato inizialmente che
fosse soltanto una questione di
movimenti ideomotori, ossia dei tremolii inconsapevoli delle mani che, moltiplicati dal numero di
dita appoggiate, generano gli spostamenti del bicchiere e lo rendono libero di
scorrere in ogni direzione. Questi spostamenti inizialmente casuali poi
vengono guidati inconsciamente dai partecipanti: quando tutti cominciano a
notare che il bicchiere va verso una direzione, senza rendersene conto lo
assecondano. Questo è quello che avviene normalmente nelle sedute spiritiche
condotte in buona fede.

Ma qui era diverso. Due ragazzi fra i più grandi della compagnia stavano
manovrando il bicchiere per farci paura, e io avevo capito chi erano. Non posso
spiegare qui come era possibile accorgersene, perché queste tecniche di
smascheramento possono tornare utili per altri debunking di altri
imbroglioni, ma era un fenomeno fisico relativamente semplice che era evidente
per qualunque osservatore attento che ne fosse a conoscenza ma passava
inosservato agli occhi del profano incantato dall‘emozione di una seduta
spiritica. Lo aveva notato anche la persona alla quale avevo confidato quelle
tecniche segrete.

Guardando la paura sui volti delle persone presenti, decisi che una frode del
genere era pericolosa e andava fermata in qualche modo prima che i due ragazzi
approfittassero del loro potere di suggestione e la cosa sfuggisse di mano. Ma
c’erano due rischi: il primo era di non essere creduto nella spiegazione (la
superstizione abbondava) e il secondo era di essere menato dai due ragazzi,
che non erano dei santarellini.

Così ebbi l’idea di usare contro i truffatori le loro stesse armi: presi il
controllo del bicchiere.

Può sembrare strano, ma è molto più facile di quel che si pensa, e non se ne
accorge nessuno. Feci scrivere al bicchiere una sola parola molto corta:
M… O… R… T… E. I presenti ebbero un sussulto già dopo le prime
lettere.

Mentre comandavo il bicchiere, guardavo le espressioni dei due sospettati: si
stavano scambiando sguardi increduli, domandandosi con gli occhi
“Ma lo stai muovendo tu?” e rendendosi conto che nessuno dei due stava
pilotando il bicchiere. Si guardavano intorno, esplorando i volti dei
presenti, cercando di capire chi avesse preso il controllo, e soprattutto
come lo avesse preso.

“Morte? Di chi?” chiese qualcuno.

Il bicchiere cominciò a scrivere la risposta, muovendosi con risolutezza. I
due ragazzi imbroglioni continuavano a guardarsi senza capire cosa stesse
succedendo, perché io sapevo qual era la loro tecnica per muovere il
bicchiere, mentre loro non sapevano quale fosse la mia (ci sono vari
modi per farlo, alcuni più evidenti di altri) e quindi non riuscivano a
identificare chi (o cosa) stesse spostando il bicchiere, che oltretutto
spesso si muoveva anche mentre sembrava che mi sfuggisse da sotto il dito.

Non ricordo le parole esatte che feci scrivere agli “spiriti” quella sera, ma
il senso della risposta fu molto chiaro: qualcuno sarebbe dovuto morire molto
presto. Poi, all’ennesima richiesta di rivelare chi era il predestinato, il
bicchiere cominciò a scrivere i cognomi dei due ragazzi che avevano tentato
l’inganno.  

Lo spavento fu tale che la seduta fu interrotta immediatamente e nella nostra
compagnia non se ne fecero mai più. Per superstizione o per timore di essere
stati smascherati, i due ragazzi non provarono più a imbrogliare nessuno con
lo spiritismo. 

Cosa più importante, nessuno mi menò.

 

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Storie di Scienza 12: No, gli scienziati non sanno tenere i segreti. Trapela la possibilità di vita extraterrestre su Venere

Storie di Scienza 12: No, gli scienziati non sanno tenere i segreti. Trapela la possibilità di vita extraterrestre su Venere

Ultimo aggiornamento: 2020/09/14 22:20.

Uno dei capisaldi del pensiero cospirazionista è “gli scienziati sanno, ma tacciono”. Gli scienziati hanno inventato l’automobile che va ad acqua, ma la tengono segreta. Hanno scoperto la cura per il cancro, ma non la rivelano. Hanno trovato gli alieni, ma fanno parte di una colossale congiura del silenzio.

In realtà questa visione iper-omertosa della comunità scientifica ce l’ha solo chi non ha mai conosciuto nessuno che si occupi di scienza per lavoro. Chi ha a che fare con gli scienziati, invece, sa benissimo che in realtà di fronte a una scoperta davvero sensazionale ci sarebbe sicuramente qualcuno di loro che, intenzionalmente o meno, la farebbe trapelare.

Un esempio di questa realtà verrà reso pubblico ufficialmente domani, ma è già stato diffuso in lungo e in largo dal passaparola. Anche in Rete se ne trovano ampie tracce nella cache di Google, grazie agli scienziati e giornalisti pasticcioni che hanno già preparato i comunicati stampa e gli articoli e li hanno messi online pensando che nessuno li avrebbe trovati.

Per rispetto formale all’embargo che è stato chiesto allo scopo di sincronizzare l’uscita della notizia in tutto il mondo, per ora non fornisco dettagli, ma la scoperta è davvero grossa, anche se si riassume in due lettere e una cifra.

Troverete tutti i dettagli qui sotto il 14 settembre dalle 17 ora italiana, quando cesserà formalmente l’embargo e la Royal Astronomical Society presenterà un video (incorporato qui sotto).

In ogni caso, visto che ormai l’embargo è stato violato da parecchie fonti, come Earthsky.org (addirittura due giorni fa), Astrobiology.com e Medium.com, e che io non l’ho mai sottoscritto, è inutile aspettare ancora: in sintesi, è stata rilevata una traccia chimica quasi certa di vita microbica su Venere, specificamente nella fascia alta della sua atmosfera. Ne scriverò in dettaglio stasera; nel frattempo ci sono appunto le suddette fonti in inglese che hanno già pubblicato i particolari della scoperta.

Anche il video di annuncio è trapelato; è stato rimosso ma non prima che qualcuno lo salvasse. Al momento è ripubblicato qui.

2020/09/14 19:00 – Scoperto un indicatore quasi certo di vita su Venere

Nell’atmosfera di Venere è stata trovata della fosfina (o fosfano, PH3), una molecola molto rara che, se presente in grandi quantità, è quasi sicuramente un indicatore di vita, perché non conosciamo processi non biologici che la possano generare in abbondanza. Con molta cautela, quindi, gli astronomi parlano di una possibile scoperta di vita microbica su Venere. Il comunicato stampa dell’ESO in italiano è qui.

La scoperta della fosfina nell’atmosfera di Venere è il frutto della collaborazione internazionale di ricercatori del Regno Unito, degli Stati Uniti e del Giappone, coordinati da Jane Greaves dell’Università di Cardiff, e si basa su osservazioni fatte con il James Clerk Maxwell Telescope (JCMT) alle Hawaii e confermate usando 45 antenne di ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) in Cile. La loro ricerca è pubblicata oggi nell’articolo Phosphine Gas in the Cloud Decks of Venus su Nature Astronomy. Il comunicato della Royal Astronomical Society è qui, e la conferenza stampa è qui sotto.

La fosfina è considerata da tempi non sospetti un biomarcatore o firma biologica (biosignature), ossia un indicatore della presenza di vita, perché esistono solo due modi conosciuti per produrla in quantità su un pianeta roccioso: industrialmente oppure tramite microbi che vivono in ambienti privi di ossigeno.

In entrambi i casi, insomma, se c’è fosfina c’è vita; ma dato che la presenza di industrie nell’atmosfera venusiana è piuttosto improbabile, resta solo l’ipotesi della presenza di microbi extraterrestri. Infatti i processi geologici (fulmini, vulcani, minerali scagliati dalla superficie, interazioni con la luce solare) non generano quantità paragonabili a quelle trovate nell’atmosfera di Venere, che sono diecimila volte maggiori di quelle generabili tramite questi processi, sempre ammesso che nell’inferno venusiano non ci sia qualche altro processo che non conosciamo ancora e che genera fosfina in quantità. Oltretutto la fosfina si degrada nel corso del tempo e quindi c’è bisogno di qualche fenomeno che la generi costantemente.

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È presto per dire che abbiamo scoperto con certezza la vita fuori dalla Terra, e che per di più l’abbiamo scoperta praticamente sull’uscio di casa invece che su qualche mondo lontanissimo, ma le premesse sono molto buone, anche perché tutto indica che Venere fosse un pianeta ospitale per la vita prima dell’innesco di un effetto serra catastrofico. La vita avrebbe avuto tempo di formarsi per poi adattarsi e rifugiarsi negli strati alti dell’atmosfera, fluttuandovi in eterno; è già stato immaginato un possibile ciclo vitale. E c’è sempre quella faccenda delle striature scure anomale dell’atmosfera di Venere, che assorbono la luce ultravioletta e sono composte da particelle di natura ignota ma grandi all’incirca quanto batteri terrestri. Se ne sta già occupando la sonda giapponese Akatsuki.

Serviranno però ulteriori osservazioni, e magari qualche sonda, per sciogliere i dubbi. Già ora, per esempio, potremmo verificare con i nostri telescopi e radiotelescopi se questa presenza inattesa di fosfina ha un andamento stagionale o altre variazioni compatibili con una fonte biologica, e se è accompagnata dalla presenza di altri gas associati alla vita come la conosciamo.

A proposito di sonde, Venere è bellissima da vedere, con la sua coltre perenne di nubi che la rende il pianeta più luminoso, ma in realtà è un postaccio: al suolo, le temperature sono sufficienti a fondere il piombo (circa 460 °C) e la pressione è letale (circa 90 volte quella terrestre). Un astronauta finirebbe schiacciato e cotto in men che non si dica. L’atmosfera, oltretutto, è quasi interamente composta da anidride carbonica, con una spruzzatina di azoto, e le nuvole sono fatte di acido solforico. Pochissime sonde si sono avventurate in questo inferno e pur essendo state costruite come carri armati refrigerati sono durate soltanto poche ore.

Però queste sono le condizioni sulla superficie. Nell’atmosfera venusiana, fra 48 e 60 chilometri dalla crosta cotta del pianeta, c’è una cosiddetta “zona temperata”, ossia una zona nella quale la temperatura è simile a quelle terrestri (ossia varia fra 0 e 100 °C) e la pressione è quella che si incontra sulla Terra. Ed è proprio lì che è stata rilevata la presenza di fosfina.

Come si può verificare se quella fosfina è davvero prodotta da forme di vita? C‘è un modo, e anche molto avventuroso. Si chiama HAVOC (che significa “caos” in inglese): un nome piuttosto adatto per una missione che consiste fondamentalmente nel far precipitare verso Venere un veicolo spaziale che si porta appresso l’involucro sgonfio di un dirigibile, e lo gonfia mentre sta precipitando.

Un viaggio verso Venere dura, con le attuali tecnologie, quattro o cinque mesi (le sonde Mariner 2 e Venus Express hanno impiegato rispettivamente 110 e 153 giorni). Arrivarci non è un problema, anche usando un vettore medio-pesante come un Falcon Heavy o un Delta IV Heavy, senza dover scomodare giganti come l’SLS. La parte difficile è tornare a casa con i campioni d’atmosfera raccolti (e con gli eventuali microorganismi alieni in sospensione in quell’atmosfera). Infatti Venere ha una gravità di poco inferiore a quella terrestre e quindi serve un vettore di ritorno molto più potente di quello necessario per tornare da Marte.

Il progetto HAVOC (High Altitude Venus Operational Concept), fattibile appunto con vettori medio-pesanti già esistenti, prevede un inserimento in orbita intorno a Venere a circa 300 chilometri di quota, dopo una frenata aerodinamica negli strati più tenui dell’atmosfera. Poi il veicolo (con o senza equipaggio) frena ancora usando i propri propulsori per uscire dall’orbita e precipita nell’atmosfera, proteggendosi con il proprio scudo termico, fino a circa 80 km di quota. A quel punto apre un paracadute supersonico (visto che sta cadendo a circa 1600 km/h), che lo rallenta, e comincia a gonfiare l’involucro mentre sta scendendo. 

Se tutto va bene, il veicolo-dirigibile sgancia il paracadute e inizia a fluttuare nell’atmosfera venusiana a circa 60 km di quota, restando lì per il tempo necessario per raccogliere i campioni e fare tutte le osservazioni scientifiche del caso. Gli eventuali astronauti-aeronauti potrebbero uscire
all’aperto indossando una semplice tuta resistente agli agenti chimici,
non pressurizzata, e un respiratore, passeggiando magari su una balconata fra
le nuvole di Venere, cercando di non pensare che per il 90% sono fatte di acido solforico e che se l’involucro si sgonfia scenderanno inesorabilmente verso un forno grande come l’intero pianeta.

Se l’equipaggio non c’è e l’analisi viene fatta in loco con strumenti robotici, la missione non ha bisogno di prevedere un ritorno. Se invece si tratta di tornare sulla Terra, allora il veicolo si sgancia dall’involucro e inizia a precipitare verso l’inferno sottostante, sperando che i motori di risalita si accendano correttamente e lo riportino nello spazio e da lì verso casa.

Non è facile, insomma, ma non è impossibile. Sarebbe davvero ironico se si scoprisse che ci siamo dedicati per decenni a Marte mentre la vita ci aspettava svolazzante nelle nubi di Venere. “È ora di dare priorità a Venere”, ha tweetato poco fa Jim Bridenstine, Administrator della NASA. Speriamo in bene.

 

Fonti aggiuntive: Earthsky.org; Space.com; Astrobiology.com. Questo articolo fa parte delle Storie di Scienza: una serie libera e gratuita, resa possibile dalle donazioni dei lettori. Se volete saperne di più, leggete qui. Se volete fare una donazione, potete cliccare sul pulsante qui sotto. Grazie!




Storie di Scienza 5: Come vedere i continenti su mondi di altre stelle

Storie di Scienza 5: Come vedere i continenti su mondi di altre stelle

Simulazione di un’immagine di un
esopianeta tramite un telescopio
a lente gravitazionale
(NASA/JPL-Caltech/Slava Turyshev)

Gli esopianeti, ossia i mondi che orbitano intorno alle stelle lontane, sono oggetti incredibilmente difficili da osservare. Non è solo questione di distanze cosmiche inimmaginabili: un esopianeta si perde nel bagliore intensissimo della sua stella. Osservarlo è come tentare di vedere una lucciola mentre abbiamo un fanale d’automobile puntato dritto negli occhi. È così difficile che finora siamo riusciti a fatica a scorgere alcuni di questi esopianeti come vaghi puntini.

Immaginate ora di avere uno strumento che vi consenta di vedere i dettagli di questi esopianeti: non solo le forme dei loro continenti e oceani, se ne hanno, ma anche di scorgere variazioni stagionali o eventuali grandi strutture costruite da entità intelligenti: una città, per esempio. Vedere questi pianeti non più come macchioline indistinte ma come luoghi, che hanno una geografia precisa da esplorare, sarebbe una rivoluzione non solo tecnologica ma anche culturale: ci renderebbe molto chiaro il concetto che la Terra è solo uno di un numero infinito di mondi.

Questo strumento è già realizzabile adesso, con le tecnologie esistenti o con loro affinamenti: si chiama Solar Gravity Lens, e funziona usando una tecnica affascinante. La sua lente primaria, infatti, è una stella intera: specificamente il Sole.

Costruire un telescopio tradizionale con una risoluzione sufficiente a vedere dettagli della superficie di un esopianeta a 100 anni luce dalla Terra è ben al di sopra delle nostre attuali capacità, dato che le inesorabili leggi dell’ottica obbligherebbero a creare uno specchio primario con un diametro di 90 chilometri. Ma possiamo “barare” grazie ad Einstein.

Infatti i campi gravitazionali, per esempio quello prodotto dal nostro Sole, deflettono la luce, come previsto da Einstein nel 1913, dimostrato spettacolarmente durante l’eclissi solare del 29 maggio 1919 e calcolato dal grande fisico in una sua pubblicazione su Science del 1936.

Non è pura teoria: gli astronomi hanno già osservato concretamente questo fenomeno, noto come gravitational lensing o lente gravitazionale, nelle immagini di galassie lontane, il cui aspetto risulta deformato perché la loro luce arriva a noi passando nelle vicinanze di un altro corpo celeste di grande massa (per esempio un’altra galassia relativamente più vicina).

La galassia rossastra al centro distorce la luce proveniente dalla galassia azzurra che le sta “dietro” dal punto di vista della Terra, formando un anello di Einstein. Immagine del telescopio spaziale Hubble, 2011 (ESA/Hubble/NASA).

Questa distorsione può essere sfruttata anche per ingrandire enormemente un oggetto lontanissimo come una galassia ai limiti dell’universo conosciuto (11,7 miliardi di anni luce, grazie ad ALMA) oppure un esopianeta. Secondo gli sviluppatori del progetto SGL, per sfruttare il Sole come “lente d’ingrandimento” occorre piazzare un telescopio da un metro (quindi più piccolo di Hubble) nel “punto focale” del nostro Sole. Un telescopio del genere sarebbe in grado di ottenere immagini di esopianeti situati a 30 parsec (circa 100 anni luce) con una risoluzione di dieci chilometri. Le basi concettuali di questo ipertelescopio furono gettate da Von R. Eshleman e approfondite dall’astronomo italiano Claudio Maccone e altri.

C’è un piccolo problema, però. Per un esopianeta a 100 anni luce, il punto focale del Sole, quello che consentirebbe di usare questo globo termonucleare largo 1,4 milioni di chilometri come il più esagerato dei teleobiettivi, si trova a 97 miliardi di chilometri dalla Terra. Sedici volte più lontano di Plutone. La sonda Voyager 1 ci ha messo 40 anni per arrivare a circa un quinto di quella distanza.

Chiaramente nessuno vuole aspettare duecento anni, per cui bisogna trovare un modo un po’ piu rapido di viaggiare nello spazio. Per fortuna esiste, e sfrutta di nuovo il Sole: al posto di motori a propellente chimico si può usare la gravità solare, lanciando il veicolo verso il Sole (con un vettore convenzionale) ma passandogli vicino in modo da riceverne un impulso di accelerazione, e si possono adottare le vele solari. Si tratta di enormi superfici ultrasottili che ricevono la tenuissima spinta della luce solare (sì, la luce esercita una pressione di radiazione misurabile e misurata da circa cent’anni). Questa spinta è costante, per cui un veicolo spaziale dotato di vele solari continuerebbe ad accelerare per tutto il tempo invece di avere solo il breve spunto iniziale dei razzi tradizionali. Il risultato è che una vela solare che trasportasse un telescopio raggiungerebbe la distanza di 97 miliardi di chilometri in circa venticinque anni.

Arrivato alla distanza giusta e nella posizione corretta, il telescopio SGL punterebbe i suoi sensori in direzione del Sole, schermandone però la luce con un coronografo: una barriera fisica circolare posta davanti al telescopio. È lo stesso principio che usiamo quando copriamo una luce intensa con la mano per poter vedere gli oggetti fiochi nelle vicinanze. In teoria si potrebbe usare al posto del Sole qualunque altro corpo celeste dotato di notevole massa ed eliminare il problema del bagliore della corona solare, ma questa soluzione renderebbe impraticabilmente grande la distanza focale da raggiungere.

Questo permetterebbe al telescopio di captare l’immagine di un esopianeta, distorta in un anello di Einstein, piazzandosi in modo da avere il Sole esattamente allineato con quell’esopianeta. In realtà l’anello sarebbe doppio: uno conterrebbe la luce proveniente da una singola area di circa 10 km di diametro dell’esopianeta, mentre l’altro conterrebbe la luce di tutto il resto del mondo alieno. Spostando leggermente il telescopio di circa un chilometro nelle varie direzioni si cambierebbe la zona dell’esopianeta “inquadrata” dal primo anello e quindi si potrebbe fare una lenta scansione di tutta la sua superficie. Osservando queste distorsioni per sei mesi ed elaborando circa un milione di immagini raccolte, sarebbe possibile escludere la luce della corona solare e ottenere un’immagine simile a quella (simulata) mostrata all’inizio di quest’articolo, eliminando persino le eventuali nuvole.

Oltre all’immagine della superficie, questo telescopio farebbe anche spettroscopia dell’esopianeta, consentendo di conoscere la composizione chimica della sua eventuale atmosfera. Se una civiltà aliena lo facesse con noi, puntando un telescopio a lente gravitazionale solare verso la Terra, potrebbe rilevare il repentino aumento della CO2 atmosferica e di altri inquinanti e dedurne la presenza di attività industriali da parte dei poco lungimiranti abitanti del pianeta.

Costruire un telescopio SGL è insomma una sfida ingegneristica notevolissima e comporta una precisione di navigazione eccezionale (il telescopio va piazzato al centro di un piano che misura 1 km per 1 km, a 90 miliardi di km dalla Terra) e difficoltà di radiocomunicazione senza precedenti, ma non richiede nulla che non sappiamo già.

Una flotta di questi telescopi, piazzati in vari punti e a varie distanze dal Sole, potrebbe osservare tutti i pianeti situati a meno di 100 anni luce dalla Terra (per via della struttura di un telescopio SGL, ne occorre uno dedicato a ogni singolo esopianeta). Nel giro di qualche decennio conosceremmo molto meglio il nostro vicinato e i nostri eventuali vicini.

Strada facendo, inoltre, questa flotta raccoglierebbe anche informazioni sulla natura del nostro sistema solare, analizzando l’eliosfera nella quale si muovono tutti i pianeti e cercando oggetti della Fascia di Kuiper. Permetterebbe inoltre di osservare onde gravitazionali e, grazie alla parallasse, potrebbe misurare la posizione precisa di ogni singola stella della nostra Galassia.

Il progetto attuale propone di usare sonde molto piccole con vele solari di dimensioni realisticamente fattibili (16 pannelli da 1000 metri quadri ciascuno) e di ridurre i costi lanciando queste sonde in ride sharing, ossia come carico aggiuntivo di altre missioni, evitando così il costo di un vettore di lancio dedicato come l’onerosissimo SLS.

Se tutto questo vi sembra troppo fantascientifico, soprattutto in un momento in cui facciamo fatica persino a uscire di casa in sicurezza, considerate che la NASA è interessata a questo concetto abbastanza da finanziarne le ricerche con 2 milioni di dollari dai fondi del programma NIAC (NASA Innovative Advanced Concepts).

E se l’idea di poter vedere i continenti di mondi lontanissimi vi pare irrealizzabile, tenete presente che a molti sembrava impossibile poter ottenere un’immagine di un buco nero. Poi è successo questo, usando un radiotelescopio virtuale grande quanto la Terra.

Credit: Event Horizon Telescope Collaboration.

L’ambizione degli astronomi di costruire strumenti sempre più grandi non conosce limiti. Un telescopio SGL lungo 90 miliardi di chilometri non è certo il limite della loro creatività nel trovare modi nuovi di estrarre informazioni dall’Universo. Che ne dite, per esempio, di un rivelatore di onde gravitazionali grande come una galassia? Ma questa è un’altra storia.

Fonti aggiuntive: Planetary Society; Planetary Science Vision 2050 Workshop 2017; Direct Multipixel Imaging and Spectroscopy of an Exoplanet with a Solar Gravity Lens Mission; Putting gravity to work: Imaging of exoplanets with the solar gravitational lens. Questo articolo fa parte delle Storie di Scienza: una serie libera e gratuita, resa possibile dalle donazioni dei lettori. Se volete saperne di più, leggete qui. Se volete fare una donazione, potete cliccare sul pulsante qui sotto. Grazie!