Proxima b, quanto ci vuole per arrivarci e come fotografarlo

Ieri l'ESO ha annunciato la scoperta di un Proxima b, un pianeta che orbita attorno a Proxima Centauri, la stella più vicina al nostro Sole, scatenando la fantasia degli appassionati di viaggi interplanetari: sarà davvero possibile raggiungere per la prima volta un pianeta esterno al Sistema Solare?

Partiamo dalla distanza: Proxima Centauri dista da noi "appena" 4,23 anni luce.  Un anno luce è la distanza percorsa dalla luce nel vuoto in un anno, vale a dire circa 9500 miliardi di km, quindi il nuovo pianeta si trova a circa 40.000 miliardi di km da noi.  Per confronto, Nettuno, l'ultimo pianeta del Sistema Solare, dista dal Sole all'incirca 4,5 miliardi di km. Se paragonata con le distanze con cui abbiamo a che fare tutti i giorni, quella di Proxima b è sicuramente enorme, ma in campo astrofisico questa distanza è del tutto irrisoria: trattandosi del sistema planetario più vicino al nostro è diventato immediatamente l'obiettivo numero uno di una potenziale spedizione dalla Terra verso un esopianeta.

Quanto tempo ci vorrà per raggiungerlo?

Nel loro articolo apparso su Nature, gli autori della scoperta del pianeta non escludono che nei prossimi secoli una missione robotica possa partire con rotta verso Proxima b, ma quanto durerà il viaggio? Per poter parlare di tempo per raggiungere Proxima b dobbiamo parlare di velocità, ma dobbiamo prima chiarire un punto a questo riguardo. Le velocità non sono assolute, devono essere sempre riferite a qualcosa. Questo è il motivo per il quale troverete spesso velocità molto differenti quando si parla di velocità di mezzi spaziali.

Nella nostra vita quotidiana non abbiamo generalmente dubbi: prendiamo come riferimento un qualsiasi punto "fisso" solidale con la Terra. Invece come si misurano le velocità delle navicelle spaziali? Se devono raggiungere destinazioni non molto distanti dal nostro pianeta (come la Luna), si può ancora usare il centro della Terra come riferimento, ma per missioni a più lungo raggio il discorso è più complicato. Se si misurasse la velocità di un'astronave relativamente alla Terra, questa sarebbe dominata dalla velocità con cui la Terra gira attorno al Sole (in media poco meno di 30 km/s, cioè poco più di 100 000 km/h). 

Un punto di riferimento molto più utile nel caso di viaggi interplanetari è il Sole. Usando questo riferimento, il mezzo più veloce mai costruito dall'uomo è stata la sonda Helios-2, che negli anni '70 ha raggiunto la nostra stella alla velocità record di oltre 250.000 km/h.  Se un'ipotetica missione verso Proxima Centauri raggiungesse un'analoga velocità impiegherebbe più di 18.000 anni per giungere a destinazione. 

C'è però da notare che è molto più facile muoversi verso il Sole piuttosto che oltre i confini del Sistema Solare, data l'intensa forza di attrazione gravitazionale che la stella esercita, quindi sarà difficile raggiungere quella velocità utilizzando la stessa tecnologia. Navicelle spaziali più recenti dirette verso regioni più esterne del Sistema Solare (come Juno e New Horizons) non si sono neanche avvicinate a quelle velocità durante il loro viaggio.

Il progetto Breakthrough Starshot, tanto ambizioso quanto di difficile realizzazione, mira a costruire delle nano sonde estremamente piccole e leggere, accelerate da un potente laser posizionato a terra, che secondo i piani potrebbero addirittura raggiungere una velocità pari a un quinto della velocità della luce nel vuoto.  Ciò significa che impiegherebbero cinque volte il tempo necessario alla luce per giungere su Proxima Centauri partendo dalla Terra, cioè poco più di 20 anni.

L'uomo potrà mai visitare il pianeta?

Finora nessun equipaggio umano ha raggiunto un pianeta del Sistema Solare e i progetti per formare una missione per Marte sono ancora ben lontani dalla realizzazione. Ci vorrà quindi ancora molto tempo prima di poter solo pensare di portare il primo uomo su Proxima b.  È realizzabile questa idea?

Il primo ostacolo da affrontare è che l'unica opzione attualmente all'orizzonte per raggiungere Proxima Centauri in breve tempo, Breakthrough Starshot, richiede l'uso di navicelle microscopiche che avranno una strumentazione di bordo molto limitata, lasciamo stare la possibilità di trasportare un equipaggio umano.

Come abbiamo visto, utilizzando una navicella al meglio della tecnologia attuale sarebbero necessarie decine o centinaia di migliaia di anni per giungere a destinazione, ben oltre la durata della vita umana.  Le opzioni che si prospettano a questo punto ci portano nel dominio della fantascienza: rallentare artificialmente le funzioni vitali umane per prolungare la vita (la cosiddetta animazione sospesa, ottenibile, forse, mediante l'ibernazione), oppure viaggiare a bordo di una nave generazionale, all'interno della quale gli astronauti dovrebbero vivere e riprodursi, in modo da mantenere una popolazione più o meno stabile fino al raggiungimento di Proxima b.

In quest'ultimo caso, tralasciando tutte le difficoltà legate alla convivenza perenne di molte persone in spazi limitati e al fatto che si dovrebbe trasportare sull'astronave anche la strumentazione (resistente millenni) necessaria per permettere all'uomo di sopravvivere durante tutto il viaggio e su un pianeta completamente sconosciuto (e forse soggetto a una fortissima radiazione ionizzante), i primi uomini che sbarcherebbero sul pianeta non avrebbero mai conosciuto la Terra.

A meno che qualche geniale scienziato non inventi il motore a curvatura, oppure scopra come effettuare il salto nell'iperspazio o come sfruttare un wormhole per effettuare viaggi interplanetari in poco tempo, per il momento, con le attuali conoscenze scientifiche a nostra disposizione, la possibilità di visitare di persona Proxima b o qualsiasi altro esopianeta rimane un'utopia. Ciò nonostante l'uomo continuerà sempre a spingersi sempre più in là, provando a superare limiti che appaiono invalicabili.

Possiamo fotografare Proxima b?

Prima di viaggiare verso Proxima b ci chiediamo: è possibile fotografare dalla Terra un pianeta così lontano? Beh, di certo non con un comune obiettivo fotografico commerciale, ma parlando dei più potenti telescopi oggi a nostra disposizione la risposta è: "nì”. La distanza da noi non è un grosso ostacolo in questo caso: sono stati fotografati pianeti ben più lontani, fino a 1200 anni luce. 

Il problema, invece, è che la tecnica di fotografia diretta di un esopianeta è particolarmente complicata e generalmente richiede un pianeta relativamente giovane, quindi ancora caldo e abbastanza luminoso, e sufficientemente lontano dalla sua stella. Questo perché deve essere possibile bloccare con degli appositi strumenti, i coronografi, la luce proveniente dalla stella in modo da poter visualizzare solo il pianeta. 

Proxima b è molto vicino alla sua stella, dista 7,3 milioni di km, un ventesimo della distanza fra Sole e Terra (un'unità astronomica).  Per confronto, il pianeta più vicino al Sole, Mercurio, si trova a 0,39 unità astronomiche. L'uso della fotografia diretta nel caso del pianeta attorno a Proxima Centauri quindi è attualmente molto difficile. Tuttavia, i grandi telescopi di prossima generazione, come l'europeo E-ELT, potrebbero avere la risoluzione angolare adatta per distinguere correttamente la stella dal pianeta, in modo da poter visualizzare e fotografare solo quest'ultimo.