Immagina il quarto volo con equipaggio su Marte. Sei sull’Odissea.
Il lancio sembrava anti-climatico. La navicella spaziale si allontanò dalla Terra. Quindi gradualmente. Potresti controllare l’orologio. Mi chiedevo se i motori fossero morti.
Non sono morti. Sono solo pazienti.
La propulsione elettrica non esplode. Spinge. Costantemente. Dopo una settimana di quella spinta tranquilla, l’Odyssey sta percorrendo 400.001 chilometri all’ora. È veloce. Più velocemente di quanto quasi chiunque si sia mosso nella storia. E hai appena iniziato.
Quel viaggio durerà probabilmente dieci anni. La NASA sta posando i binari per un treno che non è stato ancora costruito. Vogliono mandare gli esseri umani su Marte più velocemente. E più economico.
Il trucco è il potere.
Un record rotto con il metallo liquido
L’ultimo test ha colpito un muro. O meglio, lo ha distrutto.
Un nuovo design del propulsore ha stabilito un record statunitense di 120 kilowatt. Per il contesto? Guarda la navicella spaziale Psyche della NASA. Si sta dirigendo verso l’asteroide 16 Psyce in questo momento. Trasporta i più potenti propulsori elettrici oggi in orbita. Ma questo nuovo motore è venticinque volte più potente di quello utilizzato da Psiche.
Psiche supera i 135.000 chilometri orari. Il nuovo motore al litio punta molto più in alto.
Perché la differenza di velocità? Tempo. I motori elettrici accelerano costantemente. Sorseggiano carburante invece di tracannarlo. Razzi chimici? Scaricano in un batter d’occhio enormi serbatoi di propellente. Efficiente? Non proprio. I sistemi elettrici risparmiano fino al 90% sul carburante rispetto alle ustioni chimiche della vecchia scuola.
Il carburante qui non è un gas come lo xeno. È litio. Metallo vaporizzato.
“Progettare e costruire questi propulsori ha richiesto anni.” ha detto James Polk al Jet Propulsion Lab della NASA. “È un momento grandioso. Abbiamo raggiunto la potenza che ci eravamo prefissati. Sappiamo che il banco di prova funziona.”
Sembrava sollevato. Sembrava felice. Bene.
Il caldo è acceso
Milleduecento watt suonano forti. Non è abbastanza forte per Marte.
Una vera missione umana ha bisogno di da 2 a 4 megawatt. Si tratta di centinaia di propulsori. Lavorare insieme.
Per quanto tempo? 23.000 ore.
Fai i conti. Sono circa 958 giorni. Due virgola sei anni.
Non è possibile far funzionare un motore a quelle temperature per quasi tre anni senza che si sciolga. O esplodere. O semplicemente smettere.
Il propulsore al litio è sopravvissuto ai test a 2.800 gradi Celsius. Cinquemila gradi Fahrenheit. È abbastanza caldo da sciogliere la pietra. Ma non fa ancora abbastanza caldo per sconfiggere Marte. Non con il ridimensionamento attuale.
Perché impiegare due virgola sei anni? Orbite.
Marte e la Terra si allineano solo ogni ventisei mesi. La finestra si apre. Tu vai.
La lunga attesa
Le sonde robotiche tradizionali impiegano dai sei ai sette mesi. Facile. Non trasportano cibo. Non hanno bisogno di acqua. Non si annoiano.
Gli esseri umani hanno bisogno di cose. Grande navicella spaziale. Supporto vitale pesante. Tanto carburante per il viaggio di ritorno.
Ecco l’itinerario se partiamo all’apertura della finestra:
– Da sei a nove mesi su Marte
– Diciotto mesi aspettando sulla polvere rossa che la finestra si allinei
– Sei-nove mesi a casa
La propulsione elettrica potrebbe cambiare questi numeri. Meno carburante significa meno massa. Meno massa significa forse una corsa più veloce? O forse solo più forniture? Non lo sappiamo ancora.
Stiamo bruciando il metallo nel vuoto e vedendo quanto velocemente salta la scintilla. Funziona. È lento. Ma potrebbe portarci lì.
O forse no.
Solo il tempo lo dirà. Ed è per questo che facciamo scienza.
I motori ronzano. Il litio sta bollendo. Qualcuno sta guardando.
