La comunicazione è un aspetto fondamentale sia sulla Terra che nello spazio. Tuttavia, nello spazio ci si trova di fronte a una sfida cruciale: la velocità della luce è finita e le distanze tra i mondi sono enormi, soprattutto tra i sistemi stellari. Una nuova analisi, ancora da sottoporre a revisione tra pari, si è immaginata come sarebbe comunicare con un’astronave che viaggia vicino alla velocità della luce, e i risultati non sono incoraggianti.
I ricercatori David Messerschmitt, Ian Morrison, Thomas Mozdzen e Philip Lubin hanno immaginato due scenari con un’astronave che si muove a velocità prossima a quella della luce. Sebbene questo tipo di veicolo non esista ancora, nulla nella fisica esclude la possibilità di costruirlo. Si tratta di un veicolo che continua a spingere costantemente e si muove con un’accelerazione di 1g, la stessa forza di gravità che sperimentiamo sulla Terra.
Nel primo scenario, l’astronave mantiene questa accelerazione mentre si allontana dalla Terra. Inizialmente, la comunicazione funzionerebbe, anche se con un ritardo dovuto alla velocità finita della luce. Tuttavia, col passare del tempo, i messaggi provenienti dalla Terra non sarebbero più in grado di raggiungere l’astronave. Man mano che l’astronave si avvicina sempre di più alla velocità della luce, sarà sempre un passo avanti rispetto ai messaggi. Di conseguenza, l’astronave non sarebbe più in contatto con la Terra.
C’è anche un effetto peculiare che si verifica a bordo dell’astronave. Un oggetto che si muove vicino alla velocità della luce sperimenta la dilatazione del tempo, il che significa che il suo orologio rallenta. Quindi, per chi si trova a bordo, l’astronave che accelera a 1g impiegherebbe solo 20 anni per raggiungere il centro della galassia (che dista 26.000 anni luce) e solo 45 anni per raggiungere il bordo dell’universo visibile (che si estende per decine di miliardi di anni luce).
Nel secondo scenario, l’astronave accelera a 1g per un po’ di tempo prima di decelerare a 1g mentre si avvicina a una destinazione. Anche in questo caso, la comunicazione dalla Terra sarebbe influenzata come nel primo scenario, fino alla fase di decelerazione quando tutti i messaggi raggiungono l’astronave. La destinazione potrebbe comunicare con l’astronave, ma i messaggi tenderebbero ad accumularsi man mano che l’astronave si avvicina. Non ci sarebbe una distribuzione uniforme dei messaggi che annunciano la loro arrivo molto prima che siano molto vicini. Gli autori del documento sostengono che le astronavi interstellari e i loro equipaggi dovrebbero accettare operazioni altamente autonome e abbandonare l’idea di mantenere interazioni operative e sociali con coloro che sono all’origine o alla destinazione durante l’intera missione, ad eccezione di un breve periodo successivo al lancio o prima dell’atterraggio.
Il lavoro di ricerca ha esaminato alcuni effetti classici e relativistici, ma ci sono anche altri fattori che influenzerebbero le comunicazioni e che non sono stati presi in considerazione. Ad esempio, i segnali provenienti da un’astronave in movimento sperimenterebbero un effetto Doppler simile al cambio di tonalità di una sirena di un’ambulanza che si avvicina o si allontana. Pertanto, sarebbero necessarie antenne in grado di rilevare la luce la cui frequenza cambia nel tempo. Inoltre, c’è l’aberrazione relativistica, che fa sì che la luce di un oggetto in movimento sia concentrata conicamente nella direzione del movimento.
In conclusione, se mai verrà costruita un’astronave di questo tipo, il suo equipaggio si troverà da solo dopo un certo periodo di tempo. È importante sottolineare che l’articolo che descrive questa ricerca deve ancora essere sottoposto a revisione tra pari ed è disponibile su arXiv.
Links:
