Il celeberrimo franchising di fantascienza Star Trek dota la sua nave stellare per antonomasia, l’Enterprise, di un motore a curvatura alimentato da antimateria. Quando immaginiamo quindi una nave spaziale in grado di affrontare le immense distese della nostra galassia non possiamo fare a meno di giocare con la prospettiva di una sistema di propulsione del genere.
Il principio di funzionamento di un motore del genere si basa sull’annichilamento di materia ed antimateria, in grado di liberare radiazione pura che si propaga alla velocità della luce.
Ma quali sono alcuni dei principali problemi che incontreremmo nel progettare un simile sistema di propulsione? Il primo è lo stoccaggio ed il contenimento dell’antimateria. In questo caso il sistema più sicuro è quello che viene utilizzato anche al LHC di Ginevra o al Fermilab che consente di immagazzinare antiprotoni per lungo periodo.
Antiprotoni e positroni sono particelle con cariche elettriche che in presenza di campi magnetici si muovono su orbite circolari. Cosi se acceleriamo le antiparticelle in campi elettrici e poi vi applichiamo un campo magnetico appropriato esse si muoveranno in cerchi di grandezza prescritta.
Il secondo problema per un’astronave con questo tipo di propulsione è come approvvigionarci di antimateria. Nell’universo non c’è quasi traccia di antimateria. La ragione per la quale in una certa fase dell’universo primordiale le particelle abbiano preso il sopravvento sulle rispettive antiparticelle rimane ancora uno dei misteri più affascinanti della fisica. E’ da escludere quindi che una simile astronave possa raccogliere l’antimateria dallo spazio per la sua propulsione proprio per la trascurabile entità disponibile. Sarebbe quindi indispensabile produrla.
Purtroppo i costi di produzione di antimateria per applicazioni che non siano lo studio e le ricerca sono altissimi. Per dare un’idea illuminare un ambiente di 20 mq grazie all’energia prodotta utilizzando antimateria costerebbe, con la tecnologia attuale, quasi come l’intero bilancio federale degli Stati Uniti!
Con le attuali conoscenze teoriche e tecnologiche per produrre un antiprotone si richiede un’energia molto maggiore di quella che si potrebbe ottenere riconvertendo in energia la sua massa in quiete. Il terzo problema anche questo attualmente insormontabile è che un’astronave simile all’Enterprise per produrre in loco l’antimateria necessaria dovrebbe essere gigantesca date le dimensioni attuali degli acceleratori di particelle, con tutte le ovvie conseguenze in termini di energia necessari per muovere un colosso del genere. Occorrono quindi giganteschi progressi tecnologici per ridurre l’ingombro di questi apparati di produzione.
Nonostante queste oggettive ed al momento insuperabili difficoltà l’idea di alimentare un veicolo spaziale con il processo di annichilimento tra materia ed antimateria rappresenta ancora una prospettiva, a lungo termine, interessante per raggiungere quelle velocità indispensabili ad una vera esplorazione spaziale interstellare.
