WEBVTT

00:00:07.140 --> 00:00:10.756
Quando pensate a un'astronave, 
forse pensate a qualcosa tipo questo,

00:00:10.756 --> 00:00:13.414
o questo, o forse questo.

00:00:13.414 --> 00:00:15.017
Che cosa hanno in comune?

00:00:15.017 --> 00:00:19.456
Tanto per iniziare, sono enormi perché 
devono trasportare persone, carburante,

00:00:19.456 --> 00:00:22.758
una gran quantità di provviste, 
strumenti scientifici,

00:00:22.758 --> 00:00:26.414
e, in qualche raro caso, 
laser che possono distruggere pianeti.

00:00:26.414 --> 00:00:31.231
Ma le astronavi del futuro potrebbero
essere molto, molto più piccole.

00:00:31.231 --> 00:00:35.403
Intendo, così piccole 
che potrete metterle in tasca.

00:00:35.403 --> 00:00:40.708
Immaginiamo ora di liberare uno sciame
di queste micro-astronavi nella galassia.

00:00:40.708 --> 00:00:43.215
Potrebbero esplorare 
stelle e pianeti lontani

00:00:43.215 --> 00:00:46.331
tramite sofisticati 
sensori elettronici

00:00:46.331 --> 00:00:50.027
che potrebbero misurare tutto,
dalla temperatura fino ai raggi cosmici.

00:00:50.027 --> 00:00:51.792
Se ne potrebbero impiegare migliaia

00:00:51.792 --> 00:00:54.886
al costo di una singola 
missione spaziale,

00:00:54.886 --> 00:00:57.229
aumentando così
in maniera esponenziale

00:00:57.229 --> 00:01:00.058
il volume di dati che potremmo 
raccogliere sull'universo.

00:01:00.058 --> 00:01:02.364
Sarebbero inoltre 
individualmente sacrificabili,

00:01:02.364 --> 00:01:04.715
potremmo mandarle 
in zone troppo rischiose

00:01:04.715 --> 00:01:08.468
per un razzo o una sonda 
da un miliardo di dollari.

00:01:08.468 --> 00:01:13.421
Diverse centinaia di piccole astronavi 
orbitano già attorno alla Terra,

00:01:13.421 --> 00:01:14.960
scattano foto dello spazio,

00:01:14.960 --> 00:01:16.436
raccolgono dati su cose come

00:01:16.436 --> 00:01:19.868
il comportamento dei batteri
nell'atmosfera della Terra

00:01:19.868 --> 00:01:23.177
o i segnali magnetici che potrebbero 
aiutarci a predire i terremoti.

00:01:23.177 --> 00:01:25.477
Immaginate quanto potremmo imparare

00:01:25.477 --> 00:01:28.477
se potessero andare 
oltre l'orbita della Terra.

00:01:28.477 --> 00:01:32.393
È proprio quello che organizzazioni 
come la NASA vogliono fare:

00:01:32.393 --> 00:01:36.334
mandare micro-astronavi
a perlustrare pianeti abitabili

00:01:36.334 --> 00:01:41.161
per descrivere fenomeni astronomici 
che non possiamo studiare dalla Terra.

00:01:41.161 --> 00:01:45.924
Ma sono troppo piccole per avere 
un grande motore o molto carburante,

00:01:45.924 --> 00:01:48.841
e quindi come potrebbe spostarsi?

00:01:48.841 --> 00:01:53.744
Pare che per spostare una micro-astronave 
ci voglia micro-propulsione.

00:01:53.744 --> 00:01:55.602
Quando le dimensioni 
sono così ridotte

00:01:55.602 --> 00:01:58.597
le leggi della fisica che tutti conosciamo
non contano più,

00:01:58.597 --> 00:02:02.934
in particolare, le leggi di Newton
cessano di essere valide,

00:02:02.934 --> 00:02:06.982
e forze normalmente trascurabili
devono ora essere considerate.

00:02:06.982 --> 00:02:11.089
Queste forze includono 
la tensione superficiale e la capillarità,

00:02:11.089 --> 00:02:13.698
tutti quei fenomeni 
che governano cose molto piccole.

00:02:13.698 --> 00:02:19.412
Sistemi a micro-propulsione possono usare 
queste forze per azionare un'astronave.

00:02:19.412 --> 00:02:21.636
Un esempio di come questo può funzionare

00:02:21.636 --> 00:02:26.251
è la propulsione elettrospray 
microfluidica.

00:02:26.251 --> 00:02:28.214
È un tipo di propulsore ionico,

00:02:28.214 --> 00:02:32.686
che usa particelle cariche 
elettricamente per generare una spinta.

00:02:32.686 --> 00:02:36.338
Un modello sviluppato dal Jet Propulsion 
Laboratory della NASA

00:02:36.338 --> 00:02:39.485
è grande solo un paio di centimetri 
per lato.

00:02:39.485 --> 00:02:40.813
Funziona così.

00:02:40.813 --> 00:02:46.199
Una piccolissima lastra di metallo 
è punteggiata con cento aghi sottilissimi

00:02:46.199 --> 00:02:50.631
e ricoperta da un metallo 
con un basso punto di fusione, come l'indio.

00:02:50.631 --> 00:02:53.589
Una griglia di metallo sta sopra gli aghi,

00:02:53.589 --> 00:02:57.579
e un campo elettrico viene generato 
tra la griglia e la lastra.

00:02:57.579 --> 00:03:00.752
Quando la lastra si riscalda, 
l'indio inizia a fondere

00:03:00.752 --> 00:03:04.966
e la capillarità porta il metallo liquido
a ricoprire gli aghi.

00:03:04.966 --> 00:03:08.116
Il campo elettrico attira 
il metallo liquido verso l'alto,

00:03:08.116 --> 00:03:10.910
mentre la tensione superficiale 
verso il basso

00:03:10.910 --> 00:03:14.210
deformando così l'indio in un cono.

00:03:14.210 --> 00:03:16.428
Il piccolo raggio della punta degli aghi

00:03:16.428 --> 00:03:21.181
permette al campo elettrico 
di sconfiggere la tensione superficiale,

00:03:21.181 --> 00:03:22.589
e quando succede,

00:03:22.589 --> 00:03:28.790
ioni positivi vengono emanati alla velocità
di decine di km al secondo.

00:03:28.790 --> 00:03:33.828
Il flusso di ioni spinge l'astronave 
nella direzione opposta,

00:03:33.828 --> 00:03:35.941
come dice la terza legge di Newton.

00:03:35.941 --> 00:03:38.926
E sebbene ogni ione sia 
una particella estremamente piccola

00:03:38.926 --> 00:03:42.734
la forza combinata di tutti gli ioni 
messi assieme è sufficiente

00:03:42.734 --> 00:03:46.339
a generare una accelerazione significativa.

00:03:46.339 --> 00:03:49.356
E al contrario del gas 
che fuoriesce dal motore di un missile

00:03:49.356 --> 00:03:53.373
questo flusso è molto più contenuto 
e sfrutta molto meglio il carburante

00:03:53.373 --> 00:03:57.745
il che lo rende un'ottima opzione 
per le missioni più lunghe.

00:03:57.745 --> 00:04:01.366
Questi sistemi a micro-propulsione 
non sono ancora testati del tutto,

00:04:01.366 --> 00:04:04.513
ma alcuni scienziati pensano 
che possano offrire sufficiente spinta

00:04:04.513 --> 00:04:07.690
per permettere a piccole astronavi 
di lasciare l'orbita terrestre.

00:04:07.690 --> 00:04:11.707
Infatti, si stima che migliaia 
di micro-astronavi

00:04:11.707 --> 00:04:14.013
verranno lanciate
nei prossimi dieci anni

00:04:14.013 --> 00:04:18.065
per raccogliere dati che oggi
possiamo solo immaginare.

00:04:18.065 --> 00:04:21.402
E questa è micro-scienza missilistica.