Astronave

 

Un’astronave è una nave spaziale progettata per il viaggio interstellare, cioè in grado di raggiungere sistemi stellari diversi.

La fantascienza (in particolare il filone della space opera) abbonda di storie che descrivono questo genere di vascelli e nel corso degli anni molti autori hanno descritto astronavi di varie forme: in alcuni anime l’astronave principale aveva la forma di una corazzata giapponese della seconda guerra mondiale, nella Guida galattica per gli autostoppisti ci sono astronavi a forma di mattoni gialli, mentre le classiche astronavi aliene degli anni cinquanta sono i celebri dischi volanti.

L’umanità non ha ancora mai costruito un’autentica astronave, tuttavia molti scienziati (come Freeman Dyson e il suo Progetto Orione) hanno discusso diverse ipotesi ingegneristiche riguardanti la possibilità di intraprendere in futuro dei viaggi interstellari.

Sistemi di propulsione oltre la velocità della luce
Caratteristica principale delle astronavi è la possibilità di viaggiare a una velocità maggiore di quella della luce.

I sistemi ipotetici per ottenere questo risultato sono diversi: alcuni contraddicono la teoria della relatività, altri la aggirano semplicemente, continuando a rispettarla.

La propulsione superluminale nella narrativa
Nella narrativa e nel cinema sono stati ipotizzati decine di sistemi diversi per permettere alle astronavi di superare il limite imposto dalla velocità della luce. Trai i più famosi ricordiamo:
il motore a curvatura (Warp Drive) delle serie televisive Star Trek
l’FTL Drive di Battlestar Galactica
l’iperspazio di Stargate SG-1, Stargate Atlantis, Guerre Stellari e molti racconti
la propulsione Cherenkov di Fanteria dello spazio
l’effetto Holtzman del Ciclo di Dune
il Salto del Ciclo delle Fondazioni
il Motore Tantalus dalla serie di videogiochi Mass Effect.

Sistemi subluce

Sono studiati inoltre diversi metodi alternativi per far arrivare un’astronave in altri sistemi stellari senza dover raggiungere o superare la velocità luce, affrontando dunque viaggi di durata molto lunga. Il primo è quello di usare astronavi automatizzate, prive di equipaggio, ovvero sonde robotiche (vedi Programma Voyager).

Per quanto riguarda invece la possibilità di utilizzare astronavi con equipaggio umano in viaggi molto lunghi, si sono ipotizzati principalmente due sistemi: le astronavi generazionali e le navi dormitorio.

Nave generazionale

Le astronavi generazionali sono grandi arche a propulsione convenzionale, dotate di un ecosistema autonomo, pensate per poter trasportare in modo ragionevolmente confortevole, attraverso viaggi che potrebbero essere lunghi anche alcuni secoli, i membri di un equipaggio umano ed in seguito i loro discendenti, i quali potranno infine arrivare a destinazione. Si è molto discusso se una soluzione di questo tipo potrebbe essere psicologicamente accettabile, tuttavia la questione primaria è che non esistono attualmente le ragioni economiche per finanziare viaggi o migrazioni interstellari. Molte delle storie di fantascienza presuppongono un’eccessiva sovrappopolazione della Terra o un’imminente catastrofe planetaria per giustificarli. Va comunque notato che l’astronave generazionale è l’unico sistema teoricamente alla nostra portata dal punto di vista tecnologico per far giungere un equipaggio umano in un altro sistema stellare.

Le navi generazionali nella narrativa
Le navi generazionali fanno la loro comparsa in numerosi romanzi di fantascienza. Universo (anche Orfani del cielo, titolo originale Orphans of the Sky) del 1963 di Robert A. Heinlein è considerato il primo grande romanzo sul tema. Nel racconto si presuppone che i discendenti dell’equipaggio originale abbiano perso memoria non solo dell’originario scopo della missione, ma addirittura dell’esistenza di un mondo esterno della loro immensa astronave, che costituisce dunque tutto il loro universo. Una variazione sul tema può essere considerato Eclissi 2000 di Lino Aldani (1979).

In Incontro con Rama (Rendez-vous With Rama), un romanzo del 1973 di Arthur C. Clarke, vi è la scoperta di un’enorme astronave aliena diretta verso il Sole, costituita da un cosiddetto cilindro di O’Neill, un vero e proprio habitat con tanto di valli e mari interni sostenuti unicamente dalla forza centrifuga dovuta alla rotazione dell’enorme massa cilindrica.

Tra i molti altri esempi di storie che presentano tale possibilità vi sono Non-stop di Brian Aldiss (1958) e L’astronave dei dannati (Ship of Fools) del 2001 di Richard Paul Russo (in questo caso però non si tratta una classica nave generazionale, dato che nel corso del romanzo si scopre che l’astronave è dotata di propulsione superluminale).

Nave dormitorio
Nelle navi dormitorio la maggior parte degli occupanti (o tutto l’equipaggio) sono mantenuti in uno stato di ibernazione o comunque di animazione sospesa. L’impiego dell’animazione sospesa potrebbe essere necessario su quelle astronavi che, per vari motivi, non possono fungere da nave generazionale, ad esempio quando le risorse non fossero sufficienti a garantire la vita normale di tutti i membri dell’equipaggio.

L’impiego delle navi dormitorio è per il momento limitato alle storie di fantascienza, dato che allo stato attuale non sono disponibili tecnologie che consentano l’ibernazione di esseri umani.

Le navi dormitorio nella narrativa

Tra gli esempi il romanzo 2001: Odissea nello spazio di Arthur C. Clarke, il film omonimo di Kubrick, l’episodio “Spazio profondo” della serie televisiva Star Trek (episodio n.24 della serie classica) e i film della serie Alien.

Astronavi autoreplicanti
L’idea di base di tale tipo di astronavi, conosciute anche come sonde di von Neumann dal nome del matematico ungherese von Neumann che per primo ha studiato con rigore scientifico il concetto di macchina autoreplicante,è quello di sfruttare le materie prime trovate nel sistema di destinazione per creare copie di se stessa. Le copie possono poi procedere verso altri sistemi solari ripetendo il processo in maniera esponenziale.

È stato teorizzato che un tipo di astronave del genere che viaggia a velocità convenzionali pari a circa 0,1 c (senza quindi esotici propulsori ultraluce) potrebbe espandersi in una galassia delle dimensioni della Via Lattea in circa mezzo milione di anni.

La tipologia delle missioni di tali astronavi come le loro caratteristiche di riproduzione possono variare enormemente.

Tra gli esempi in letteratura si possono citare la saga dei Berserker di Fred Saberhagen e il romanzo L’anello di Caronte di Roger MacBride Allen.

Esempi nei media

 
Alcuni celebri esempi di astronavi immaginate nei media (in ordine alfabetico):
Alta Opera (Serie di videogiochi Halo)
Andromeda Ascendant (serie tv Andromeda)
Arcadia (anime Capitan Harlock)
Base Stellare Galactica (Battlestar Galactica)
Ebon Hawk (serie di videogiochi Knights of the Old Republic)
Exodar (serie dell’universo di Warcraft)
USS Enterprise (serie tv di Star Trek)
Jupiter 2 (serie tv Lost in Space)
Millennium Falcon (ciclo cinematografico di Guerre Stellari)
Normandy (Serie di videogiochi Mass Effect)
Nostromo (ciclo cinematografico di Alien)
Pillar Of Autumn (Serie di videogiochi Halo)
Orion (serie tv Le fantastiche avventure dell’astronave Orion)
Prometheus (serie tv Stargate SG-1)
Serenity (serie tv Firefly)
USS Voyager (serie tv Star Trek: Voyager)
Yamato (Argo) (anime Star Blazers).