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E' difficile che su Pianeta
Marte.net accada una cosa del genere: intitolare un soggetto in modo così
ironico e sarcastico. Ma (il Lettore ci perdoni) quando ci vuole... ci
vuole!
Spieghiamo subito il
motivo. Riteniamo che la maggior parte delle persone sapranno cos'è e cosa
non è il
suono. E, in ragion del fatto che tutti abbiamo frequentato
(chi più chi meno) le scuole dell'obbligo, le superiori ecc...,
presupponiamo che gli insegnanti, durante quelle semplici lezioni di
fisica, ci avranno insegnato qualcosa sulla natura del suono. Non è forse
vero? A rendere ancora più efficace il nostro intendimento della faccenda
ci pensa la Storia, quella recente, dei Programmi Spaziali: ricordiamo le
Voskhod, le capsule Gemini e la straordinaria serie Apollo, che permise
all'uomo di mettere piede sulla Luna.
Qualora l'avessimo
scordato, fu la Voskhod 2, lanciata il 18 marzo 1965, che vide il primo
astronauta della storia (Aleksei Leonov) ad effettuare una "passeggiata
spaziale" agganciato ad un cavo. Allo stesso modo, durante il volo di
Gemini 4, fu Edward White a "passeggiare" nello spazio. Poi, come già
menzionato, vi furono le missioni lunari. Gli astronauti, per sopravvivere
alle condizioni estreme dello spazio, dovevano indossare una tuta spaziale
pressurizzata e a perfetta tenuta termica in modo da ricreare le
condizioni tipiche dell'atmosfera terrestre (circa 1000 hPa), oltre a
fornire la giusta miscela di gas da respirare. E che dire delle
comunicazioni? Poichè nello spazio non v'è aria, la propagazione del suono
ne risulterà impossibile; di conseguenza occorreva dotare la tuta di un
ricetrasmettitore che avrebbe permesso le comunicazioni via radio.
Quindi ci sembra fin troppo evidente (persino
scontato) che dove non c'a aria è impossibile udire alcun suono, anzi
senz'aria il nostro organismo tenderebbe ad esplodere per l'immediata
vaporizzazione dei liquidi interni (mancanza di pressione).
Inevitabilmente si comprende che la propagazione del suono è direttamente
proporzionale alla quantità di gas presenti in un determinato ambiente
(chiuso o aperto che sia). Meno aria c'è e minore sarà la
percezione/propagazione del suono: un qualsiasi suono si disperderà entro
un intervallo di distanza tanto minore quanto minore è la densità del gas
nel qual il suono viene emesso. Per comunicare, due persone che si trovino
(per esempio) sulla Luna, devono impiegare ricetrasmettitori via radio. E
su Marte?
Beh, poichè l'atmosfera
marziana pare composta prevalentemente di CO2 e, oltretutto, la pressione
al livello di superficie parrebbe (ripetiamo: parrebbe) bassissima (si stima meno di 10 hPa),
vale automaticamente lo stesso discorso che si farebbe se un astronauta si
trovasse nello spazio vuoto. Dato che l'aria di Marte non potrebbe essere
respirata e non si potrebbe stare senza una adeguata pressurizzazione, gli
astronauti dovranno indossare la tuta spaziale e comunicare via radio (e
non dimentichiamo le radiazioni solari).
Considerate inoltre che le tute spaziali, a motivo della eccezionale tenuta
stagna, attenuano le comunicazioni normali; se poi aggiungiamo
un'atmosfera tanto rarefatta sarà praticamente impossibile "scambiarsi i
convenevoli" senza adeguate comunicatori radio...
Dunque siamo dinnanzi ad
una realtà scientifica e tecnica decisamente scolastica, ovvia, per nulla
nuova e, dopo 40 anni di storia dell'astronautica, ampiamente collaudata.
Precisiamo che lo studio e la relativa simulazione non sono di per sé da
disprezzare: in effetti dobbiamo considerare che decenni fa le tecnologie
informatiche non erano certamente all'avanguardia come oggi, quindi era
molto più difficile effettuare test "virtuali" e simulazioni mirate.
Tuttavia pubblicare ricerche al quanto lapalissiane, di questo genere, non
si può definire propriamente "scoperta" o "novità". Alla fine è pura
dialettica contornata di grafici e qualche calcolo matematico, adatto
piuttosto ad un ambiente scolastico e puramente dimostrativo...
Vi proponiamo la traduzione
in italiano di un articolo che parla a proposito della propagazione del
suono su Marte, soggetto apparso il 12 giugno 2006 nel sito di
Science AAAS.
di
Kim Krieger
ScienceNOW Daily News
12 giugno
2006
Su Marte
nessuno potrà sentire le tue urla Il
suono muore rapidamente nella fredda e tenue atmosfera marziana. I
ricercatori hanno simulato un modello di onda sonora che viaggia
attraverso l'atmosfera di Marte e riferiscono che persino il rombo di una
falciatrice da giardino si disperde completamente a circa 100 metri
divenendo inudibile. Questo modello ha mostrato insoliti dettagli sulla
maniera in cui l'onda sonora si propaga in un'atmosfera aliena,
evidenziando cosa comporterebbe il cercare di comunicare sul pianeta
rosso. Il pianto di
un bambino, la sirena di un'ambulanza o una sonata di violino sono
fondamentalmente la stessa cosa: onde di pressione che viaggiano
attraverso l'aria. Naturalmente il suono può viaggiare anche attraverso
l'acqua o attraverso i solidi come la terra, ma affinchè le molecole
urtino tra loro nell'emissione dell'onda di pressione si presuppone che il
mezzo migliore sia quello che presenta una maggior densità.
Anche il suono dei passi si può ascoltare fino
ad una maggior distanza a terra che nell'aria, perchè nell'aria l'energia delle
molecole tende a disperdersi più in fretta dovendo esse viaggiare
di più prima di raggiungere le altre molecole. il terreno, essendo
ovviamente
più denso, consente alle molecole di far viaggiare le onde di pressione
molto lontano. Dal momento che l'atmosfera marziana è prevalentemente
composta da anidride carbonica ed essendo essa pari allo 0,7% di quella
terrestre, il suono si smorza rapidamente. Tuttavia i particolari sul come
il suono viaggia attraverso l'aria di Marte erano poco chiari; conoscerli
è importante sopratutto in vista di future missioni umane.
Finalmente, grazie ad una simulazione
computerizzata, abbiamo una mappa dei movimenti del suono, molecola per
molecola, nell'aria di Marte. La giovane laureata Amanda Hanford ed il
fisico Lyle Long dell'Università degli Studi di Pennsylvania hanno
presentato il modello computerizzato la scorsa settimana al Meeting dell'Acoustic
Society of America tenutosi a Providence, Rhode Island. Il modello
proposto è diverso da molti altri per l'approccio adottato. Il più delle
volte gli altri modelli determinano un percorso medio delle molecole, in
blocco, come se fosse un tutto continuo. Tali metodiche sono valide nel
caso di atmosfere dense come quella terrestre, mentre considerare l'aria
come urti allentati di libere molecole modulanti sarebbe più realistico
per le atmosfere rarefatte come quella marziana, questo è quanto sostenuto
dai ricercatori.
Hanford e Long hanno ricreato una "scatola
virtuale" contenente 10 milioni di molecole di CO2 che fluttuano a caso
alla stessa densità dell'aria di Marte. Un'onda sonora è apparsa da un
lato della scatola, così il modello ha calcolato la propagazione dell'onda
fino all'altro lato della scatola stessa con un tempismo dell'ordine del
nanosecondo, tenendo conto degli urti e del movimento delle molecole di
CO2. Il risultato ha dimostrato come un suono sulla Terra viaggia per
qualche km, su Marte si smorza a poche decine di metri. Non solo, i suoni
più tenui si smorzerebbero ancora più entro brevi distanze. In tal caso
nessuno potrà mai origliare una conversazione privata. Henry Bass, un
fisico dell'Università del Mississippi ad Oxford, ha fatto notare che, se
un giorno gli uomini andranno su Marte, si dovranno progettare dispositivi
che trasmettano anche le basse frequenze dell'atmosfera marziana.
Fine dell'articolo
Speriamo che il Lettore, intelligente e dotato
di logica, avrà capito il punto. Noi lo vogliamo esprimere lo stesso: Se
questa affascinante ricerca, con tanto di simulazione, non fosse mai stata
effettuata e presentata, cosa sarebbe accaduto alle future missioni
spaziali verso Marte? Senza questa ricerca come avremmo affrontato
l'argomento della propagazione del suono nelle atmosfere a densità minore
di quella terrestre? E' possibile che 40 anni di astronautica non ci
abbiano mai insegnato niente sulla propagazione del suono nello spazio,
con le relative tecnologie di comunicazioni? Che forse eravamo così
ignoranti e non sapevamo che senza aria non si possono udire i suoni?
Abbiate pazienza: Ma è ovvio che l'atmosfera
rarefatta comporta una minore propagazione del suono. Ma è ovvio che un
suono si smorza a brevi distanze. Ed è ovvio che le molecole si muoveranno
proporzionalmente all'intensità del suono emesso. E se la
simulazione fosse stata fatta con molecole di ossigeno e azoto che
differenza avrebbe comportato in pratica, a parità di pressione? E che
dire delle comunicazioni: forse vorremmo credere che ci metteremo a
sbraitare dietro il casco per dire al nostro compagno: "hei.... avresti
per caso una pinza?". Ma suvvia! In mancanza d'aria (peraltro
irrespirabile) adotteremo il caro e ultra collaudato radio
ricetrasmettitore. Anche perchè a cosa serve inventare una tecnologia che
amplifica il suono tra tute spaziali? Forse gli astronauti cammineranno
con dei megafoni attaccati alla tuta? E a che utilità? Ed è ovvio che sarà
impossibile ascoltare conversazioni private...
La cosa davvero curiosa è che tale ricerca è
stata presentata da ricercatori laureati in fisica e insegnanti presso
celebri Università Americane. Avremmo senza dubbio apprezzato maggiormente
se un tale lavoro fosse stato realizzato da studenti di scuole medie, come
esperimento didattico, utile e persino originale. In realtà questa
simulazione non è da disprezzare di per se, ma a rendere ancora più buffa
la faccenda è vedere questo illuminante studio pubblicato su una
prestigiosa science magazine... In un certo senso il valore di tale
ricerca è lo stesso dell'affermare "quanto sono utili 4 ruote rotonde
nell'automobile" oppure "scoprire la praticità dei pulsanti,
dell'altoparlante e del microfono nel telefono cellulare". Davvero una
scoperta eccezionale e meritevole del premio Nobel: "la scoperta
dell'acqua calda"!
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