Invasioni aliene.(giocando coi numeri).

Sto chiacchierando , tanto per fare, di invasioni aliene, visto che adesso arriva un film americano dove i soliti americani credono di colpire una corazza fatta per lo spazio aperto con un cannone da Mach 15 e poterla perforare. C’e’ un solo peccato in tutti questi film: se una qualsiasi specie del cosmo pensa di invadere un pianeta fuori dal suo sistema planetario, e’ evidentemente una razza di cretini. E i cretini non costruiscono astronavi. Vediamo perche’.
Supponiamo, per ipotesi, di essere noi la razza di invasori. Voglio dire, in ultima analisi e’ l’informazione piu’ realistica che abbiamo, dal momento che effettivamente abbiamo colonizzato tutto il pianeta, qualsiasi clima ci fosse.

In ogni caso le leggi della fisica sono uguali per tutti, e quindi anche per gli alieni. Dunque, supponiamo che ad un certo punto ci serva un altro pianeta. Abbiamo due alternative: costruirne uno, oppure andare a conquistarne uno. Il piu’ vicino pianeta che possiamo colonizzare e’, sembra MOA-2007-BGL-192Lb a 20 anni luce da noi.
Il piu’ vicino pianeta, chimicamente (ma non ambientalmente) simile alla Terra e’ il nostro gemello, Venere.
Allora, facciamoci una domanda: terraformare Venere costa piu’ o meno di mandare una spedizione colonica su MOA-2007-BGL-192Lb(1). Siccome sono 20 anni luce di viaggio, parliamo di mandare una bella colonia autosostenente. Il che significa qualche centinaio di coloni per la variabilita’ genetica iniziale (piu’ qualche milione di embrioni per il futuro) e un discreto pezzo di ecosistema.

Facciamo, per comodita’, un oggetto da circa un milione di tonnellate-massa. (2)

Adesso il punto e’: occorre piu’ energia a muovere un milione di tonnellate massa o per terraformare Venere? Esistono diverse simulazioni su come terraformare venere e le necessarie richieste di energia. Per comodita’, vediamo un attimo.

Innanzitutto, perche’ venere? Perche’ differentemente da Marte, Venere e’ un gemello chimico della terra. Certo si tratta di una terra che ha seguito una storia diversa perche’ e’ piu’ vicina al sole e non ha una Luna a raffreddarla. Inoltre la pressione ha solidificato il nucleo impedendo la creazione di una magnetosfera protettiva , e come se non bastasse le condizioni fisiche sulla superficie sono durissime. Tuttavia, se terraformata, Venere e’ molto piu’ promettente di Marte, perche’ contiene gia’ quasi tutti gli elementi chimici , l’atmosfera e la massa che servono. Bisogna “solo” cambiare le condizioni fisiche per riavere qualcosa di paragonabile con la terra, e poi seminarci sopra dei batteri che digeriscano il Co2 e lo zolfo. Ma quelli esistono gia’ sul pianeta terra, nelle zone vulcaniche. 


E terraformare Marte? Non si puo’, perche’ non c’e’ nel sistema solare abbastanza massa da aggiungergli (in termini di massa metallica, cioe’ asteroidi e lune, che siano reperibili. Non so se sia proponibile usare il nucleo ferroso di Giove, si trova un tantino sepolto da qualche centinaio di migliaia di km di idrogeno metallico supercompresso e superdenso) in modo da portarlo al limite che serve per ritenere l’idrogeno e non disperderlo nel vuoto, avere un’atmosfera e una gravita’ decenti, senza le quali gli uccelli non volano piu’, e neanche gli insetti, e quindi non si fa piu’ impollinazione , e blablabla. Marte si puo’ abitare in massa, ma bisogna usare un altro modello, il “Worldhouse”: si costruiscono grosse serre  sino a quando non si toccano tutte e il pianeta e’ completamente ricoperto.E ci si vive dentro.

Le quantita’ di energia che andremo a trattare saranno quelle che servono a spostare pianeti, quindi sono enormi. Ma come vedremo, sono sempre inferiori a quelle che servono a viaggiare nello spazio interstellare abbastanza da rimanere collegati con un pianeta distante 20 anni luce.

Per quanto possa sembrare enorme, la prima fase necessaria a colonizzare Venere e’ il suo spostamento. Li’ dove si trova innanzututto Venere e’ troppo vicina al sole. Se creassimo un’atmosfera terrestre l’idrogeno verrebbe spazzato via dal vento solare, anche perche’ Venere non ha un nucleo ferroso che crei una maledetta magnetosfera.

Allora, bisogna spostarlo attorno all’orbita di Marte, o giu’ di li’. Dico “giu’ di li'” per via delle differenze di massa e perche’ la sua orbita sia ad una distanza di sicurezza dalla terra.

Ma poi mancheranno ancora alcuni elementi (principalmente idrogeno) rispetto alla terra (se ci vogliamo l’acqua) e altro. Inoltre la gravita’ e’ troppo bassa, e quindi se ci vivessimo per lungo tempo andremmo incontro a pericolosi fenomeni di infertilita’ e osteoporosi cronica, perdita di tono muscolare (che sul piano cardiaco e’ pericolosa), perdita di vis a tergo agli arti, perdita di tonicita’ dei muscoli uterini , e cosi’ via. In compenso le tette cadrebbero meno, ma questo fattore positivo non viene mai considerato come si dovrebbe dagli scienziati.

Comunque, dobbiamo anche aggiungere massa, e dobbiamo aggiungere massa ad una certa densita’, altrimenti la gravita’ anziche’ crescere se ne cala. Per farlo dobbiamo fare alcune cose:

  1. Precipitare Mercurio su Venere. 
  2. Spostare Venere tra Terra e Marte, con un periodo orbitale di 3.475×10^7 s ed eccentricita’  0.000. 
  3. Precipitare i seguenti asteroidi e lune su Venere – 
  4. Lune: Adrastea, Atlas, Callirrhoe, Cordelia, Cyllene, Elara, Euporie, Io, Kale, Kallichore, Leda, Mneme, Pasiphae, Pasithee, S/2003 J2, S/2003 J3, S/2003 J4, S/2003 J10, S/2003 J14, S/2003 J15, S/2003 J16, S/2003 J17, S/2003 J18, S/2003 J19, S/2003 J23, Sponde, Thelxinoe. 
  5. Asteroidi: 2 Pallas, 3 Juno, 4 Vesta, 6 Hebe, 804 Hispania, 951 Gaspra. 
  6. Convertire 1.7×10^18 Kg di CO2 in carbonio ed ossigeno (inseminazione batterica). 
  7. Precipitare tutta la  SO2 atmosferica (inseminazione batterica, principalmente alghe). 
  8. Precipitare 4.617×10^20 Kg of CO2. 
  9. Questo riduce l’albedo di Venere a 0.03 , per via della comparsa di oceani scuri e della sparizione della SO2 gialla dall’atmosfera. 
  10. Precipitare 6.5×10^18 Kg di N2 (azoto: ancora inseminazione batterica da fitozoi) 
  11. Precipitare l’acido croridrico (introduzione di batteri capaci di fotosintesi) 
  12. Precipitare tutto l’acido fluoridrico (introduzione di diverse famiglie di alghe)

 

Tutto questo sembra un lavoro enorme, e sul piano energetico lo e’: occorrono  1.244553×1033 Joules, per esteso  1.244553000000000000000000000000000 Joules, che fa 3.4570916694323396E+26  KWora. Mica male.

Che cosa otteniamo alla fine?

  1. La gravita’ di Venere e’ passata da 8.87 m/s2 sino a  9.07827 m/s2. (sulla Terra siamo a 9.81 m/s^2) 
  2. Il tasso ritenzione  di idrogeno e’ passato da 0.779 a 1.000. 
  3. La temperatura e’ scesa da  737 K a 273.8 K (da 400 radi ad una cosa vivibile.) 
  4. La massa planetaria e’ passata da 4.8685×10^24 a 5.28868×10^24. 
  5. La massa dell’atmosfera e’ caduta da 4.7429×10^20 a 5.504094×10^18, perche’ un sacco di roba e’ precipitata allo stato solido. 
  6. La pressione atmosferica scende da  90.80 a 1.0097 Atm, come sulla terra. 
  7. Il livello di ultravioletti e’ sceso da 7.6446 a 0.8495, cioe’ possiamo andare al mare senza venire carbonizzati in pochi minuti. 

 

Insomma, abbiamo, stando alle simulazioni,  circa questo:


Non male, per essere costato “solo” 3.4570916694323396E+26  KWora.
Quella cifra energetica, ovviamente, e’ enorme. Si tratta di milioni di milioni di volte quella prodotta sul pianeta attualmente. E’ chiaro che se vogliamo terraformare Venere dobbiamo inventare qualche forma di energia MOLTO efficace.
Adesso andiamo a confrontarlo con l’altra alternativa, cioe’ andare FUORI dal sistema solare a cercare un pianeta, a 20 anni luce da noi. Abbiamo detto che vogliamo mandare in giro una nave che “pesa”circa un milione di tonnellate massa.
Quanto ci costa in termini energetici, accelerare a velocita’ relativistiche questa massa? Beh, allora un grammo di materia ci costa circa 25.000.000 KWh, cioe’ 2.5+E07 KWh. Quindi, 3.4570916694323396E+26 KW/h fa 13.828.000.000.000.000.000 grammi, pari a 13.828.000.000.000 tonnellate.
Dobbiamo “solo” calcolare a quale velocita’ un oggetto che pesa un milione di tonnellate diviene pesante tredici trilioni (piu’ quattordici , diciamo) di tonnellate in piu’. Usiamo questa formula:

otteniamo che l’inverso della radice di 1-v^2/c^2 deve valere circa 14 milioni, la radice di 1-v^2/c^2. Quindi 1-v^2/c^2 deve valere circa 0.00026, il che significa che alla fine siamo a circa 0.99986c. Quasi alla velocita’ della luce. 

Di conseguenza, per arrivare su MOA-2007-BGL-192Lb impieghiamo circa 20 anni, che per l’equipaggio saranno pochissimi. Pochissimi? Beh, se possiamo accelerare da zero a 0.99986c molto in fretta, magari anche.In realta’, a meno di non stritolare l’equipaggio, possiamo tenere qualche g per qualche tempo, e poi dobbiamo fermarci a circa 1g. Quindi, la nostra nave andra’ piu’ piano.

Ma supponiamo di avere risolto il problema (dopotutto e’ una scemenza, confrontata con la disponibilita’ di tutta quell’energia) , e allora possiamo metterci 21 anni. Abbiamo ottenuto che un milione di tonnellate si trovano attorno ad un pianeta. A questo punto, questo milione di tonnellate (circa 5/6 portaerei) deve poterlo colonizzare. E…. ehm, se il pianeta non e’ uguale alla terra, bisogna anche terraformarlo per farci crescere roba che possiamo mangiare. Basta che la vita su quel pianeta non sia levogira, e siamo nella merda.

Adesso supponiamo che quel pianeta sia abitato. E che dobbiamo pure invaderlo. Bene. Un milione di tonnellate sono l’equivalente di 5/6 portaerei. Il che e’ fico, ma con  5/6 portaerei non ci conquisti un pianeta.(3)

E’ vero che se le riempi di atomiche puoi distruggere il pianeta (ammesso che le forme di vita soffrano la radioattivita’. Non e’ mica detto) , ma hai un solo veicolo attorno al pianeta, e se te lo distruggono devi trovare altri  3.4570916694323396E+26 KW/h per mandarne un altro.
Ma anche supponendo di riuscire ad occuparlo, a quel punto abbiamo due scelte: o dobbiamo prendere qualcosa che c’e’ li’ e portarlo indietro (e ci costa quanto costruire un altro pianeta terra ogni viaggio della nostra nave), oppure dobbiamo spostare gente per andare li’ (e ci costa, ad ogni viaggio, 20 anni di tempo piu’ l’energia che serve a costruire un altro pianeta qui).
Ma con  quantita’ minori ci conveniva prendere un altro pianeta disabitato e terraformarlo. Significa averlo dietro casa, significa averlo tutto intero e senza combattere. Perche’ fare una guerra quando puoi usare un pianeta NON  abitato per trasformarlo, con le stesse quantita’ di energia?
Ecco che la cosa si fa MOLTO meno attraente. Non solo avendo a disposizione quella gigantesca quantita’ di energia NON ci conviene fare una guerra, ma la strategia economicamente piu’ pagante e’ quella di usare l’energia per terraformare pianeti disabitati. Innanzitutto li si popola con batteri gia’ terrestri, e quindi si va sul sicuro di non incontrare malattie nuove. In secondo luogo i pianeti non abitati da spostare sono MOLTISSIMI e sono anche, probabilmente, piu’ vicini. 
Una volta terraformati Marte(?)(magari dovremmo avvicinare pianeti come Nettuno al sole confidando che la vicinanza spazzi via l’atmosfera e i gas) e Venere (piu’ lontano fa freddo) abbiamo finito la disponibilita’ di nuove terre nel sistema solare (anche perche’ abbiamo spogliato Giove e Saturno delle lune -tutte-, quindi non possiamo piu’ far collidere niente), abbiamo comunque guadagnato DUE pianeti uguali alla terra. Non e’ malaccio, come prospettiva.
La mia personale opinione, visti i costi energetici in gioco, e’ che una guerra interstellare ha dei costi logistici SUPERIORI (sicuramente in termini energetici) a quelli che servono a terraformare pianeti deserti. Il trasporto di una flotta decente costa , da solo, piu’ dell’energia che serve a terraformare un pianeta deserto! Perche’ mai andare a combattere contro qualcuno che potrebbe dire la sua, quando possiamo scegliere MILIARDI di sistemi solari deserti e modificarli,  cosa che costa MENO energia che mandare una flotta?
Per cui direi di stare tranquilli: gli alieni che girano per lo spazio non sono dei cretini e sanno farsi i conti. Altrimenti non girerebbero per lo spazio.  E se sanno farsi i conti sanno che qualsiasi cosa trovino sulla terra conviene loro farsi una terra nuova di zecca in un posto qualsiasi , piuttosto che inviare una flotta sin qui da noi, per combattere una guerra idiota per delle risorse che , con la stessa energia a disposizione, si trovano ovunque nel cosmo.
E’ vero che questo pone dei problemi ai produttori di film di fantascienza, giu’ a Hollywood. Pero’, sinche’ la fisica assomiglia a questa, le cose stanno circa cosi’.

Come controprova, tentiamo di immaginare il contrario. C’e’ qualcosa che valga la pena di essere trasportato indietro da 20 anni luce in 20 anni, ai costi energetici di cui sopra? Qualcosa che, agli stessi costi, non possiamo farci?

Si, c’e’. Sono le informazioni. Le idee. Se andassimo a 20 anni luce di distanza e dovessimo mandare indietro qualcosa in maniera economica, potremmo costruire un grosso laser o una grossa antenna e mandare indietro tutta la possibile cultura del pianeta abitato che troviamo. I dati viaggiano senza spendere troppa energia , e lo fanno alla velocita’ della luce, quindi vanno comunque piu’ veloci di una nostra nave. Inoltre, difficilmente la cultura di un pianeta e’ replicabile costruendone un altro.

Quindi si, potendo costruire una spedizione interstellare, l’unica merce che varrebbe la pena di conquistare sarebbe la cultura locale, le idee, la tecnologia , l’arte, qualsiasi cosa possa venire trasmessa anziche’ trasportata.

Quindi la mia personalissima opinione e’ che una spedizione aliena , o una spedizione terrestre su un altro pianeta, non consiste in niente se non una piccola nave con sopra un apparecchio per comunicare con la base, il cui scopo sia quello di registrare tutto quel che si puo’. La cultura locale (compreso persino il genoma degli esseri viventi, che si sviluppano in nicchie circostanziali e quindi irripetibili) sarebbe l’unica cosa davvero unica, i cui costi di trasporto varrebbero la pena del viagio.

Uriel

(1) Se ci sono alieni che divorano esseri umani deponendovi uova carcinose dentro, spero se la prendano con chi inventa questi nomi. In ogni caso, preferirei vivere su Venere o su Titano piuttosto che vivere su MOA-2007-BGL-192Lb.  Che siete a Londra, dovete fare lo spelling ad un ufficio e tirate scemi. Voglio dire, se fossi un insettone gigante alieno andrei in giro per fiori giganti alieni. Cosi’, il mio meraviglioso pianeta lo chiamerei, che so io, “luogo dei fiori pieni di polline”. Adesso arriva uno sgorbio terrestre che non vola neanche e me lo chiama MOA-2007-BGL-192Lb. Ma e’ chiaro che ci depongo le uova dentro, un insulto del genere si lava col polline, come minimo!
(2)Diverse dalle tonnellate-peso di un fattore g, cioe 9.81 m/s^2.

(3) In realta’ non sono 5/6, perche’ c’e’un fattore g nel mezzo. Sarebbe l’equivalente di 50/60. Ma il succo e’ che non abbiamo idea di quanto cavolo di portaerei servano per sconfiggere una civilta’ qualsiasi. La guerra potrebbe durare anni e la flotta va mantenuta, con tutta la logistica che serve. Un avanti/indietro di navi che portano armi e munizioni e soldati. Ogni viaggio richiede 20 anni, cosicche’ non solo il reduce torna a casa 40 anni dopo la partenza, ma per avere notizie in maniera decente occorre organizzare almeno un viaggio all’anno.

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