Il sogno della Hack: energia elettrica dalla Luna

di Margherita Hack

Di osservatori e laboratori sulla Luna si prese a parlare molti anni fa, anche prima del lancio dei satelliti artificiali. Si potrebbero citare i nomi di Wilhelm Beer e Heinrich von Maedler i quali, nel libro che accompagnava la loro mappa selenografica pubblicata nel 1834, includevano un paragrafo sui vantaggi di un osservatorio sulla Luna, per lo studio dei pianeti e delle stelle fisse. Essi sostenevano che un tale osservatorio avrebbe dovuto essere situato sull’altra faccia della Luna, per evitare la luce diffusa dalla Terra. In seguito, con l’avvento dell’astronautica, i sogni hanno cominciato a tradursi in realtà e a moltiplicarsi le iniziative e le idee. Per dimostrare che anche in Italia si era lunatici abbastanza, nel 1965 l’Osservatorio di Trieste tentò di organizzare un colloquio internazionale che aveva per tema un argomento da “futuribili“: "Astronomia artificiale".

Si raccolsero diverse adesioni, fra cui quella di Freeman J. Dyson famoso fisico matematico di Princeton, e quella di astronomi non meno celebri, come Fred Zwicky del California Institute of Technology e Josif S. Shlovskiy dell’Istituto Sternberg di Mosca. Si sarebbe parlato a “ruota libera“ di ingegneria spaziale, anzi astronomica; di comete artificiali, di pianeti artificiali, e della possibilità di lavorare e trasformare satelliti e pianeti e perfino interi sistemi planetari. Ma non si riuscì per diversi motivi (...) e poi soprattutto si fu battuti nel tempo. Infatti Frank J. Malina aveva organizzato a Varsavia un colloquio simile, ma di carattere più ristretto e attuale: la progettazione di un laboratorio internazionale sulla Luna.

Da allora sono stati tenuti 4 simposii. Il primo, ebbe luogo ad Atene nello stesso anno 1965 e dedicato alle geoscienze e all’astronomia lunare; il secondo, fu tenuto a Madrid l’anno seguente sul tema delle ricerche biologiche e medicina lunare; il terzo, ha considerato le ricerche fisiche e chimiche che sono possibili sulla Luna; il quarto, ha trattato le scienze applicate e l’utilizzazione delle risorse lunari.

Uno dei primi problemi da risolvere sarà quello di trovare sulla Luna una fonte di energia. Sir John Herschel mi pare pensasse a qualcosa di simile, quando si mise a considerare il gradiente di temperatura sul nostro satellite, e la possibilità di sfruttare la Luna come una specie di specchio calorifero per la Terra. Egli conclude che la Luna è un riflettore poco adatto. Il che è perfettamente vero, ma con un po’ di immaginazione e di coraggio alla Giulio Verne, forse avrebbe anticipato quel che oggi si crede attuabile. Infatti, la Luna riceve una notevole quantità di energia. Quando il Sole si trova allo Zenit, ogni metro quadrato riceve in un minuto 20 miliardi di calorie, pari a 50 milioni di chilowatt, e quindi molto di più di una grande diga della potenza di 900.000 chilowatt.

Se si coprisse la superficie lunare di semiconduttori, o pile solari (cioè di elementi capaci di trasformare l’energia solare in elettricità. e di dirigere questa energia verso la Terra) si risolverebbe il problema che Herschel si era posto. In questo caso, si trasformerebbe la Luna in una specie di centrale elettrica avente un’energia di parecchie diecine di trilioni di chilowatt. Qualcosa di simile ha suggerito di recente anche l’astronomo Zdenek Kopal (che fra l’altro è pure uno specialista di ricerche lunari) quando ha scritto, che ricoprendo di cellule solari un cratere delle dimensioni di Copernico o Tycho, se ne potrebbe ricavare un’energia da 10.000 a 100.000 megawatt. Egli immagina che tre centrali poste a 200 chilometri l’una dall’altra sull’Equatore lunare, possano produrre energia in continuazione e trasmetterla alla Terra per mezzo di fasci laser.

Passiamo ad un breve elenco di esperienze fisiche fattibili sulla Luna. Si potranno studiare i raggi cosmici provenienti sia dalla Galassia che dagli spazi intergalattici senza alcuna interferenza da parte dell’atmosfera e del campo magnetico terrestre. La loro composizione chimica e distribuzione energetica ci potranno rivelare la loro origine. Sarà possibile effettuare esperienze per la determinazione della velocità della luce alle varie frequenze, come pure determinare il cambiamento di frequenza e velocità della luce in presenza di campi gravitazionali, grazie alle condizioni di alto vuoto che fanno della Luna un laboratorio ideale per queste esperienze.

Sempre grazie alle condizioni di alto vuoto si potrà tentare di scoprire con maggiore precisione di quanto possibile sulla Terra le onde gravitazionali e il loro modo e velocità di propagazione. Si assume generalmente che viaggino alla velocità della luce, ma per confermarlo occorrono esperimenti decisivi, come il seguente suggerito da Zwicky: dalla Luna si potrebbero lanciare nello spazio delle particelle rapide e vedere se si osservano improvvisi cambiamenti di direzione, in conseguenza di bruschi cambiamenti di direzione o bruschi arresti di grandi masse in moto. Esperimento che è impossibile sulla Terra a causa dell’effetto disturbante dell’atmosfera sulle particelle in moto, che nasconderebbe totalmente gli effetti attribuibili a cambiamenti del campo gravitazionale.