UN CORSO DI FISICA FANTASTICA

Bolt vola, su Titano

Usain Bolt ha le ali ai piedi, ma su Titano potrebbe veramente spiccare il volo con il solo aiuto di una tuta alare. E' quel che risulta a un gruppo di studenti dell'Università di Leicester che hanno applicato le leggi di base della fisica a un ipotetico decollo nella densa atmosfera della luna maggiore di Saturno.

287987L’atleta giamaicano Usain Bolt è una delle persone più veloci sulla Terra. Talmente veloce che, indossando una tuta alare, potrebbe spiccare il volo. Non sul nostro pianeta, naturalmente, ma su Titano, la maggiore tra le lune di Saturno. A questa conclusione sono giunti un gruppo di studenti in fisica presso l’Università di Leicester, che hanno pubblicato il loro originale elaborato sul Journal of Physics Special Topics, una rivista studentesca peer-reviewed gestita dal Dipartimento di Fisica e Astronomia dell’Università.

Titano possiede un’atmosfera, composta prevalentemente d’azoto assieme a una piccola percentuale di metano, molto più densa di quella terrestre. In conseguenza di ciò, e della gravità notevolmente inferiore a quella terrestre, è teoricamente possibile che un essere umano, dotato di un opportuno dispositivo alare, possa librarsi sopra quella landa desolata senza bisogno di propulsione. Forti di questa premessa, gli studenti di Leicester hanno calcolato che il volo sarebbe possibile grazie a una semplice tuta alare, come quelle che vengono usate nel paracadutismo.

In volo su Titano: la prima foto dalla superficie di Titano, catturata dalla sonda Huygens. Crediti:ESA/NASA/JPL/University of Arizona

In volo su Titano: la prima foto dalla sua superficie, catturata dalla sonda Huygens. Crediti: ESA/NASA/JPL/University of Arizona

Bisognerebbe però prendere una rincorsa abbastanza veloce. Ma quanto veloce? Per determinarlo, gli studenti hanno preso in considerazione una serie di fattori: la densità dell’aria sulla superficie di Titano, l’accelerazione dovuta alla gravità, l’area media di superficie alare della tuta (1,4 metri quadrati), il rapporto tra il percorso del flusso d’aria sopra e sotto il profilo alare. Il risultato è che occorre una velocità superiore agli 11 metri al secondo. Usain Bolt ha fatto segnare una velocità massima di 12,27 metri al secondo; il che significa che, se corresse i 100 metri su Titano, sarebbe in grado di decollare una volta raggiunto il traguardo, sempre ammesso che la tuta alare non gli abbia rallentato l’andatura.

Per tutti quelli che sognano di volare nella gelida (-175 gradi) atmosfera di Titano, ma non possiedono le eccezionali doti atletiche di Bolt, gli studenti prevedono comunque un’alternativa. Disponendo di una tuta alare tre volte più grande, sarebbe sufficiente una più agevole rincorsa a 6 metri al secondo.

La breve ricerca è stata sviluppata in un modulo del corso di fisica tenuto dal professor Mervyn Roy. “L’obiettivo del modulo – ha spiegato Roy – è che gli studenti si confrontino con una pubblicazione scientifica e con il meccanismo di peer review. Li incoraggiamo a essere fantasiosi con i loro argomenti, e applicare la fisica di base sia al quotidiano che ad ambiti più bizzarri e inconsueti.”

A giudicare dagli ultimi elaborati pubblicati sulla rivista, gli studenti hanno accolto il suggerimento del loro docente. Oltre al volo su Titano, troviamo ad esempio una ricerca che, utilizzando modelli sviluppati dalla NASA, suggerisce a Felix Baumgartner di lanciarsi da più in alto di quanto ha fatto sulla Terra, nel caso volesse ripetere la propria impresa in caduta libera su… Marte, pianeta dall’atmosfera rarefatta. Altri lavori riguardano la fattibilità degli scudi difensivi alla Guerre stellari, come pure dell’Arca di Noè. Non lasciatevi però ingannare dal titolo che proclama come sia stato scoperto il metodo per rendersi invisibili agli autovelox: è infatti assai improbabile, nonché alquanto rischioso, raggiungere la velocità di 190 milioni di chilometri all’ora, richiesta affinché l’effetto Doppler porti la luce riflessa dalla nostra targa a essere rilevabile solo nello spettro infrarosso.