Skyhook: un cavo di 1.000 km verso le stelle

Andare nello spazio comporta molte difficoltà, ma il vero problema è andare nello spazio con tutte le attrezzature e le materie prime di cui abbiamo bisogno per iniziare la nostra vera avventura come specie interplanetaria. Razzi più economici e riutilizzabili ci stanno portando nella direzione giusta, ma esiste un'alternativa: il concetto di Skyhook. A prima vista sembra un'ennesima variante dell'ascensore spaziale, con la differenza che sarebbe molto più semplice da costruire, utilizzando materiali reali, che non appartengono al campo della fantascienza.

Considera un razzo come il Falcon 9 Full Thrust. 549 tonnellate di massa, 22,8 tonnellate di carico utile in LEO, 8,3 tonnellate in GTO. Marte? Poco più di 4 tonnellate. 549 tonnellate per muovere 4 verso un altro pianeta. Questa è l'essenza della sfida spaziale. Abbiamo bisogno di qualcosa di migliore, molto più efficiente e, soprattutto, economico. L'idea dietro i razzi riutilizzabili è aumentare la frequenza dei lanci, ma alla fine dobbiamo spezzare l'equazione, mettendo più carico utile in orbita consumando meno carburante. La domanda è… come?.

Ancora una volta, il team di Kurzgesagt ha condiviso un eccellente video che spiega il concetto di Skyhook, un «gancio nel cielo» che cattura navi suborbitali e trasferisce l'energia sufficiente per inviarle in altre regioni del sistema solare. L'aspetto più sorprendente dello Skyhook è la sua apparente semplicità: un cavo di circa 1.000 chilometri di lunghezza, un gancio a un'estremità e un peso all'altra. L'intero sistema funziona ancora meglio se lo si fa ruotare. Il gancio di uno Skyhook diminuisce la sua velocità rispetto alla superficie terrestre, poi accelera, lanciando il suo carico come una catapulta.

Il risultato finale è un trasferimento equivalente a due volte la velocità di rotazione dello Skyhook. E la parte migliore è che è alla nostra portata. Senza dubbio, il cavo sarà sottoposto a forze estreme, ma esistono già materiali compatibili come lo Zylon, e con un buon livello di ridondanza potrebbe sopravvivere a minacce esterne (microimpatti, ecc.). Inoltre, lo Skyhook passerebbe nella stessa zona più volte al giorno, quindi questi «lanci» nello spazio sarebbero molto più frequenti.

Ovviamente, ci sono altre difficoltà. L'attrito atmosferico ci impedisce di posizionare lo Skyhook «troppo in basso», e la manovra di ancoraggio sarebbe estremamente complessa, a una velocità di Mach 12. In altre parole, dovremmo riprogettare le nostre navi spaziali, ma tutto questo sarebbe più sicuro ed economico che continuare a lanciare missili giganti pieni di carburante a 40.000 chilometri orari.

Ripristinare l'energia dello Skyhook ha anche una soluzione, poiché agisce come una sorta di «batteria orbitale». Da un lato, potremmo applicare sistemi di propulsione chimica o elettrica, ma c'è un'altra opzione: ricevere l'energia da navi provenienti da altri pianeti al momento della loro decelerazione. Qui emerge l'enorme potenziale dello Skyhook: funziona ancora meglio fuori dalla Terra..

Marte è un candidato straordinario grazie alla sua bassa gravità e alla sua atmosfera sottile (il «Mach 12» della Terra si riduce a soli 1.000 chilometri orari). Marte abiliterebbe anche l'accesso alla cintura degli asteroidi e alle ricchezze che ci aspettano lì, e l'orbita chiusa di Fobos (a soli 6.000 chilometri dalla superficie marziana) ci permetterebbe di trasformare quella luna in un super-Skyhook. Abbiamo la tecnologia, manca solo la volontà..