martedì 9 novembre 2010

Il progetto "100 Year Starship": la colonizzazione dello spazio sta per iniziare!

Fonte:
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MILANO - Sarà, se realizzata, la prima astronave destinata ad atterrare su un pianeta dello spazio profondo. Anche se è forte il rischio che, una volta lanciata e percorsa una distanza significativa dalla Terra, non ne sapremo più nulla. Perché è destinata fin dall'inizio a non tornare mai indietro. Gli astronauti infatti sono destinati a diventare coloni.

IL PROGETTO - Simon Worden, il direttore del centro ricerche della Nasa di Ames negli Stati Uniti, ha reso noto nel corso di un seminario della Long Now Foundation tenutosi il 16 ottobre scorso a San Francisco, l'esistenza di un progetto, fino ad ora segreto, che vede collaborare insieme la stessa Nasa e la Darpa (la sigla sta per Defense Advanced Research Projects Agency), l'agenzia scientifica del Pentagono. Il progetto si chiama 100-year Starship, ovvero l'astronave dei prossimi cento anni, questo sarebbe l'arco di tempo in cui la nave spaziale dovrebbe diventare realtà. Sarebbero già stati stanziati dei soldi per tracciare la fattibilità del progetto (100mila dollari da parte della Nasa e un milione di dollari da parte della Darpa) che prevederebbe la creazione di un nuovo tipo di propulsione per rendere possibile il viaggio interstellare. Una delle idee allo studio attualmente, prevederebbe lo sviluppo di una propulsione termica a microonde per permettere alla nave di lasciare il suolo terrestre. Secondo l'idea accennata da Worden, la nave dovrebbe essere alleggerita al decollo del suo carburante che dovrebbe essere lanciato separatamente nello spazio per poi essere agganciato una volta fuori dall'orbita. Ovviamente in caso di un viaggio estremamente lungo bisognerebbe pensare a un numero sufficiente di astronauti per dare continuità alle generazioni che si succederebbero sulla nave, oltre a fornire loro le possibilità di sopravvivere una volta raggiunto il pianeta prescelto. Il primo obiettivo concreto però ipotizzato da Worden e sicuramente prima del passo verso pianeti extrasolari, sarebbero le due lune di Marte, per cui si ipotizza anche una data, il 2030 circa. Le parole di Worden hanno generato una vivace discussione nel mondo nell'informazione scientifica americana, soprattutto per il fatto che il direttore del centro ricerche della Nasa si è in seguito rifiutato di rispondere alle domande dei giornalisti che volevano approfondire il tema. Così, fatto insolito,
la Darpa stessa ha emesso un comunicato stampa in cui spiega che il progetto 100-year Starship è più di un semplice progetto ingegneristico volto a fabbricare un nuovo tipo di nave spaziale. Per Paul Eremenko che è il coordinatore della Darpa per il progetto «100-year Starship è un progetto multidisciplinare che prevede innovazioni in una miriade di discipline come fisica, matematica, biologias, economia, psicologia, politica, sociologia, scienze culturali, ingegneria per permettere di avvicinare l'obiettivo dei viaggi spaziali di lunga portata, ma da cui trarrà beneficio l'intera umanità».

INTERROGATIVI - Del resto molti sono gli interrogativi che la notizia del progetto ha portato nella comunità scientifica e non solo. Al di là del superamento dei problemi di carattere ingegneristico e del reperimento dei fondi (per cui la stessa Darpa ha aperto alla collaborazione con i privati) non è chiaro come l'opinione pubblica prenderà l'idea del viaggio senza ritorno. Quest'ultimo infatti costituirebbe il segnale di un passaggio importante: quello dall'esplorazione alla colonizzazione dello spazio extraterrestre. E il punto fondamentale non diventerebbe più solo come raggiungere la meta extraterrestre, ma come riuscire a far sopravvivere l'umanità in un ambiente alieno.

Marco Letizia 05 novembre 2010 (ultima modifica: 07 novembre 2010)

Un passo in avanti per la fusione nucleare

Fonte: Le Scienze
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Grazie a un nuovo dispositivo, il cosiddetto divertore a "fiocco di neve" che riduce le contaminazioni del plasma.
I fisici del National Spherical Torus Experiment (NSTX) del Princeton Plasma Physics Laboratory sono ora più vicini a risolvere una delle grandi sfide della ricerca sulla fusione nucleare: come ridurre l'effetto del calore comunicato dal plasma ad alta temperatura alle pareti della camera in cui esso è confinato grazie alla sperimentazione dei cosiddetti divertori “fiocco di neve” (snowflake”).
Nel reattore di tipo tokamak il plasma assume una caratteristica forma toroidale (“a ciambella”) in virtù dell'azione di intensi campi magnetici. A causa dell'instabilità del plasma, molte particelle che lo costituiscono riescono a sfuggire. Attorno viene creato uno strato di plasma a temperatura inferiore, che costituisce l'interfaccia plasma-materiale. In tale strato, le particelle sfuggite e il calore fluiscono – attraverso una linea di campo magnetico “aperta” - verso un divertore.
Quest'ultimo è un dispositivo che ha lo scopo non solo di proteggere le pareti del reattore dal calore e quindi dall'erosione, ma anche di evitare la contaminazione del plasma. Un metodo utilizzato per proteggere il dispositivo utilizza i divertori, camere in cui possono fluire il calore espulso dal plasma e le impurità.
Se però il plasma che colpisce la superficie del divertore è troppo caldo, si possono verificare la fusione delle componenti poste “di fronte” al plasma e di conseguenza una perdita di potere di raffreddamento.
La recente idea di un divertore magnetico innovativo denominato “fiocco di neve” sviluppata grazie ai calcoli di D.D. Ryutov del Lawrence Livermore National Laboratory è stata realizzata recentemente presso l'NSTX con sole due o tre bobine magnetiche confermando pienamente le previsioni teoriche.
Come sottolineano gli studiosi durante la presentazione dei risultati al Convegno annuale dell'American Physical Society, che si tiene a Chicago in questi giorni, il nuovo dispositivo non influenza le alte prestazioni e il confinamento del plasma ad alta temperatura, ma anzi ne riduce la contaminazione e rappresenta una via praticabile per lo sviluppo dell'energia nucleare da fusione. (fc)

Il Large Hadron Collider genera mini Big Bang ...con temperature di oltre 10 trilioni di gradi!

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Il Large Hadron Collider (LHC) ha raggiunto i suoi obiettivi per il 2010 e ha intrapreso una nuova fase di attività, che vedrà gli scienziati impegnati a indagare il tipo di materia presente subito dopo il Big Bang. Negli ultimi sette mesi, gli scienziati al lavoro sul LHC al CERN (Organizzazione europea per la ricerca nucleare) hanno studiato le collisioni tra protoni. Il loro obiettivo principale era quello di ottenere una "luminosità" (una misura del numero delle collisioni) pari a 10 elevato alla 32 per centimetro quadrato al secondo, risultato che hanno raggiunto il 13 ottobre, 2 settimane in anticipo sul programma. Questa fase dell'esperimento dedicata al protone si è conclusa il 4 novembre. I risultati prodotti durante questo periodo comprendono la conferma di alcuni aspetti del Modello Standard delle particelle e delle forze ad alte energie, le prime osservazioni del top quark nelle collisioni tra protoni e i limiti posti alla produzione di nuove particelle come i quark "eccitati". "Questo mostra che l'obiettivo che ci eravamo prefissati per quest'anno era realistico, ma difficile, ed è molto gratificante vederlo raggiunto in questa straordinaria ricerca. Questa è una testimonianza dell'ottima progettazione della macchina, oltre che del duro lavoro svolto per fare sì che avesse successo," ha commentato Rolf Heuer, direttore generale del CERN. "Questo è di buon auspicio per i nostri obiettivi per il 2011." Il LHC ha già iniziato la sua prossima fase di attività, che prevede lo scontro tra loro di ioni di piombo a energie da record, in un tentativo di ricreare il tipo di condizioni che esistevano nei primi momenti di esistenza dell'universo. Le prime collisioni tra ioni di piombo si sono già verificate, suscitando l'entusiasmo degli scienziati che lavorano all'esperimento ALICE, uno dei quattro esperimenti in corso al LHC. "Noi siamo entusiasti di questo risultato! Le collisioni hanno generato mini Big Bang alle temperature e alle densità più alte mai raggiunte in un esperimento," ha esclamato il dott. David Evans dell'università di Birmingham nel Regno Unito. "Questo procedimento, che si è svolto in un ambiente sicuro e controllato, ha generato bolidi sub atomici incredibilmente caldi e densi con temperature di oltre 10 trilioni di gradi, un milione di volte più caldi del centro del sole," ha aggiunto. "A queste temperature persino i protoni e i neutroni, che compongono il nucleo degli atomi, si sciolgono portando a una calda e densa zuppa di quark e gluoni conosciuta come plasma di quark e gluoni. "Studiando questo plasma, i fisici sperano di imparare nuove cose sull'interazione forte, una delle quattro forze fondamentali della natura. L'interazione forte non solo tiene insieme i nuclei degli atomi, ma è anche responsabile del 98% della loro massa. Io adesso non vedo l'ora di studiare un minuscolo pezzo di ciò di cui era fatto l'universo un milionesimo di secondo dopo il Big Bang." Un altro successo per il LHC è rappresentato dal modo in cui la Worldwide LHC Computing Grid (WLCG) ha sopportato l'immensa quantità di dati generata durante la fase dell'esperimento che ha riguardato i protoni. La WLCG fa ricorso alla potenza di elaborazione di oltre 140 centri di elaborazione nel mondo per supportare gli esperimenti presso il LHC. Il sistema gestisce oltre un milione di elaborazioni al giorno, e le velocità di trasferimento dei dati hanno raggiunto i 10 gigabyte (l'equivalente di 2 interi DVD di dati) al secondo. Gli esperimenti con gli ioni di piombo che si stanno svolgendo ora al LHC porranno nuove sfide alla WLCG, poiché genereranno un maggiore flusso di dati rispetto alle collisioni tra protoni. Test hanno dimostrato che il sistema di memorizzazione dati del CERN dovrebbe essere in grado di sopportare questo flusso di dati. Gli esperimenti con gli ioni di piombo sono stati programmati fino al 6 dicembre, quando il LHC chiuderà per lavori di manutenzione. Ricomincerà a lavorare nuovamente in febbraio, ritornando alle collisioni tra protoni.
Per maggiori informazioni, visitare: CERN:
http://www.cern.ch
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Categoria: VarieFonte: CERN; Science and Technology Facilities Council (STFC)Documenti di Riferimento: Sulla base di informazioni fornite dal CERN e dal Science and Technology Facilities Council (STFC)Codici di Classificazione per Materia: Coordinamento, cooperazione; Metodi di misurazione; Ricerca scientifica; Ricerca spaziale e satellitare
RCN: 32739