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EMdrive: il motore che va contro i principi della fisica

11 Set

Dopo qualche giorno di pausa, purtroppo non per svago, eccoci di nuovo qui. Per iniziare alla grande, torniamo a parlare di scienza, o almeno di qualcosa che gli somiglia. Come ci ha segnalato un nostro lettore nella sezione:

Hai domande o dubbi?

in questi giorni si è molto parlato di un’invenzione davvero particolare. Di cosa si tratta? Detto “poco chiaramente”, stiamo parlando del “motore quantistico”.

Cosa sarebbe questo motore quantistico?

Cerchiamo di andare con ordine, capendo l’origine di questa storia. Partendo da parole più semplici , il motore quantistico è, appunto, un motore che produrrebbe una spinta senza propellente ma solo usando elettricità.

Una soluzione del genere, potrebbe essere utilizzata come thruster nello spazio, cioè come sistema per far muovere i satelliti o altri veivoli spaziali. Cosa c’è di strano in tutto questo? La risposta è semplice, sapete perchè ci vuole così tanto tempo per girovagare nello spazio? Perchè i velivoli che mandiamo si muovono per inerzia. Praticamente, vengono messi in moto tramite propulsori, poi questi vengono spenti e il mezzo continua a procedere lungo la sua direzione. Tutto questo è frutto di una delle leggi fondamentali della meccanica, cioè il principio di inerzia.

Perchè questo motore quantistico sarebbe così rivoluzionario? Detto semplicemente, per far andare qualcosa nello spazio, abbiamo bisogno di avere una spinta in senso contrario. Questo è noto come principio di conservazione della quantità di moto.

Facciamo un esempio per capire meglio.

Supponete di essere al centro di un lago ghiacciato. La superficie del lago è talmente liscia che, idealmente, non c’è nessun attrito tra voi e il ghiaccio. In questa condizione limite, non potete camminare. Sapete perchè? Il semplice camminare è possibile proprio grazie all’attrito tra i nostri piedi, o le nostre scarpe, e il terreno. Praticamente, camminando, il vostro piede è fermo grazie all’attrito statico tra voi e il terreno.

Se ora vi trovate al centro di questo lago, non potete quindi riuscire a camminare. Come fate a mettervi in salvo e raggiungere la riva?

Una buona soluzione potrebbe essere quella di togliervi un indumento e lanciarlo in una direzione. Come per magia, ma in realtà è fisica, voi vi muovete per reazione nella direzione opposta a quella del lancio.

Bene, nello spazio succede esattamente la stessa cosa. Questo è noto, appunto, come principio di conservazione della quantità di moto. Altra legge fondamentale della fisica. Dunque, se questo motore non spinge nulla, per la fisica non può andare avanti.

Come è possibile?

Per provare a rispondere a questa domanda, vediamo prima di tutto come è fatto questo motore. Ecco a voi una foto di quello che viene chiamato EMdrive:

EM drive

EM drive

Questo motore è stato inventato dallo scienziato inglese Roger Shawyer alcuni anni fa. Come funziona? Il principio di funzionamento, secondo il suo inventore, sarebbe il seguente: si tratta di una cavità asimettrica in cui la radiazione a microonde viene fatta rimbalzare sulle pareti producendo effetti di risonanza. A causa di effetti relativistici, si creerebbe una differenza di pressione tra i due estremi del motore con una conseguente spinta, appunto quella di cui parlavamo per far andare i razzi nello spazio.

A distanza di qualche anno, alcuni ricercatori cinesi decidono di costruire un loro proprio motore quantistico per verificare che quanto detto da Roger Shawyer fosse vero. Cosa riescono ad ottenere? Un motore che funziona secondo lo stesso principio e conferma quanto scoperto anni prima.

Di che spinte parliamo? Più o meno 720 milli Newton secondo i cinesi.

Cosa significa 720 milli Newton? Immaginate di prendere in mano un peso da 1 Kg e di tenerlo fermo. Come sapete questo oggetto è dotato di massa ed esercita una spinta sulla nostra mano, chiamata forza peso, risultato dell’attrazione della Terra verso l’oggetto (e mutuamente dell’oggetto verso la Terra). Con un peso da 1 Kg, la spinta è di circa 10 Newton. Dunque, qui abbiamo una spinta di 720 mN, cioè equivalente a quella che produrrebbe un oggetto da 72 grammi tenuto in mano.

Interessa a qualcuno il valore della spinta? L’importante è che questa ci sia e sia in grado di far andare i nostri satelliti.

In realtà, come vedremo, il valore della spinta non è trascurabile.

A questo punto, potremmo essere di fronte alla solita teoria rivoluzionaria che la scienza cerca di insabbiare perché mette in crisi le basi su cui abbiamo costruito tutti i nostri castelli di carte. Attenzione però, questa storia è leggermente diversa dalle solite. Sapete perché? Vista la possibile applicazione di questo motore, la NASA ha deciso di analizzarlo e di provare a verificare se i risultati sono corretti.

Cosa accade a questo punto?

La NASA fa le sue prove e ottiene un risultato in cui si ha una spinta che per la fisica non dovrebbe esserci! Dunque funziona tutto? Aspettiamo prima di dirlo.

Come visto, la spinta misurata era di 720 mN. I tecnici della NASA hanno ottenuto una spinta tra 30 e 50 micro Newton, dunque, circa un fattore 10000 in meno.

Come detto prima, ma chi se ne frega, l’importante è che la spinta ci sia!

Come potete immaginare, molti giornali internazionali hanno dato ampio risalto alla notizia, salvo però non dire tutto fino in fondo.

Cosa significa?

La NASA, dopo aver effettuato questi test, ha pubblicato un conference paper sulla questione. Ecco a voi il link dove leggere il lavoro:

NASA, EMdrive test

Come potete vedere, l’articolo sembra confermare quanto affermato. Attenzione però, leggete tutto fino in fondo. Verso la fine, gli autori scrivono una frase che tanti hanno fatto finta di non leggere. Questa:

Thrust was observed on both test articles, even though one of the test articles was designed with the expectation that it would not produce thrust. Specifically, one test article contained internal physical modifications that were designed to produce thrust, while the other did not (with the latter being referred to as the “null” test article).
Cosa significa? Nel test i tecnici hanno utilizzato anche un motore di controllo realizzato per non avere nessuna spinta. Durante il test però, quando hanno utilizzato questo motore, hanno osservato nuovamente questa spinta. Cioè? Dovete fare un test che porterà valori misurati molto piccoli. Come normale, costruite qualcosa che non dovrebbe invece funzionare. Poi ottenete che tutti e due misurano qualcosa paragonabile. Come concludere? E’ sbagliata la misura su quello buono o su quello che non dovrebbe funzionare?
Personalmente, come mia natura, voglio essere propositivo e, come si dice, “open mind”. Ad oggi, i risultati mostrano valori discordanti. Molto probabilmene, i valori della spinta che si vuole misurare sono troppo bassi per le incertezze derivanti dal metodo di misura stesso. Detto in modo statistico, il risultato ottenuto è compatibile con zero Newton di spinta ma anche con qualcosa diverso da zero.
Ovviamente, non voglio precludere nulla ma, allo stato attuale, questo motore non ha dato risultati che confermano quanto affermato. Visto l’interesse sulla cosa, sono sicuro che ci saranno ulteriori sviluppi nei prossimi mesi. Se così fosse, torneremo sull’argomento proprio per vedere se quanto affermato corrisponde al vero e, in tal caso, ragioneremo su effetti non considerati dalla fisica.
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Plancton nello spazio?

21 Ago

Partiamo dall’unica cosa certa che si sa al momento: tra poche ore, quello che è già diventato un caso sui siti internazionali, lo diventerà anche in Italia.

A cosa mi riferisco?

Raccontiamo prima di tutto i fatti.

Il 18 Agosto era prevista una EVA, attività extraveicolare, di circa 6 ore per i due attuali occupanti russi della Stazione Spaziale Internazionale: Olek Artemyev ed Alexander Skvortsov. Come sappiamo, si tratta di attività di routine per gli astronauti della ISS con scopi scientifici, di manutenzione o di ripristino di parti danneggiate.

Cosa è accaduto durante questa EVA? Prima di rientrare a bordo, i due cosmonauti hanno pulito quelli che vengono chiamati “illuminatori” della Stazione. In parole povere, le parti vetrate che consentono la visione all’esterno della nave. Perchè nello spazio si sporcano i vetri? Certamente si. La parte esterna della ISS è soggetta a vari fattori in grado di depositare residui sulla sua superficie: azionamento dei motori, inquinamento da agenti portati dagli astronauti, ecc. In particolare, l’attività di pulizia è stata fatta nel segmento di competenza russo, uno dei tronconi che compongono attualmente la Stazione.

Una volta rientrati all’interno, si sono analizzati i tessuti utilizzati per la pulizia. Oltre a quanto atteso, i due astronauti, che hanno analizzato con strumentazione adeguata le stoffe, hanno rinvenuto qualcosa che avrebbe dell’incredibile. Come da titolo dell’articolo, PLANCTON. Si, avete capito bene, proprio quell’insieme di microorganismi non dotati di spina dorsale che popolano i nostri mari e che vengono trasportati dalle correnti fungendo da importante nutrimento per tantissime specie acquatiche.

Plancton nello spazio? E’ un modo di dire?

Assolutamente no. Si tratta proprio di plancton identico a quello che si troverebbe nei nostri oceani. Altra cosa che ha dell’incredibile è che questo plancton, ripeto rinvenuto all’esterno della ISS, è riuscito a sopravvivere in un ambiente non propriamente semplice: assenza di gravità, centinaia di km di altitudine, forte irraggiamento da parte del Sole, temperature estreme, ecc..

Ora, prima di tutto, perchè ho detto che le cose certe in questa notizia scarseggiano? Per carità, non fraintendetemi, non sto bollando la cosa come una bufala, anche se ho tantissimi dubbi, ma, ripeto, al momento la cosa non è assolutamente verificata.

Primo assunto: la fonte della notizia è l’agenzia di stampa russa ITAR-TASS. Parliamo di una vera agenzia di stampa, paragonabile alla nostra ANSA, quindi, in linea di massima, affidabile. In particolare, la notizia originale è questa:

ITAR-TASS, ISS plankton

Come vedete, si chiama in causa anche il comandante della missione russa sulla ISS Vladimir Solovyev, che conferma quanto riportato.

A questo punto, per curiosità, vista la portata della notizia, sono andato a vedere cosa veniva scritto dalla Roscosmos, l’agenzia spaziale russa:

Roscosmos

Purtroppo, non ho trovato una versione inglese ma se usate anche semplicemente il traduttore online, vedrete che non c’è nessun riferimento alla scoperta di plancton sulla ISS, almeno fino ad ora (22 agosto, ore 00.12). Ovviamente, ci sono un paio di news relative alla EVA in questione, alle operazioni effettuate ma, ripeto, nessun riferimento al plancton.

Non contento, ripeto la mia ricerca sul sito della NASA:

NASA

Anche qui nulla, così come su ESA e ASI.

Ora, è vero che la notizia, anche se certa, richiederebbe ulteriori verifiche per determinare che il risultato non sia dovuto a contaminazione terrestre indiretta però appare comunque strano non trovare neanche un accenno da nessuna parte. Tutti i siti che ad ora riportano la notizia lo fanno citando sempre e solo l’agenzia ITAR-TASS.

Ulteriore informazione, sul sito Space.com, la notizia viene riportata:

Space.com, plankton

e qui viene raccolta anche la dichiarazione di Dan Hout della NASA che dichiara che l’ente americano non ha ricevuto assolutamente nessuna comunicazione dall’agenzia russa riguardante la scoperta del plancton. Anche questo, ripeto, fino a questo preciso istante.

Detto questo, questa notizia mi sembra un po’, lasciatemi dire, “particolare” per come si sta diffondendo. La fonte primaria, ITAR-TASS, è autorevole ma la mancanza di comunicazioni ufficiali mi lascia interdetto.

Nelle prossime ore cercheremo ovviamente di capire se questa notizia venisse confermata e, soprattutto, quali sono le considerazioni da parte delle agenzie spaziali interessate.

Detto questo, prima di chiudere vorrei riflettere ancora su un altro aspetto. Come è finito del plancton sulla superficie esterna della Stazione Spaziale? Ovviamente, non manca chi parla già di organismi provenienti dallo spazio e che costantemente giungono anche sulla Terra. Secondo queste fonti, l’origine stessa della vita sul nostro pianeta potrebbe venire da plancton arrivato da chissà dove. Ovviamente, ipotesi del genere, lasciano un po’ il tempo che trovano.

Ipotesi invece più plausibile è che quel plancton sia così uguale a quello dei nostri oceani …. perchè è proprio lo stesso. Cosa significa? Ovviamente, che si tratta di organismi provenienti dalla Terra.

Bene, la domanda allora è: come sono finiti sulla ISS?

Prime ipotesi assolutamente poco probabili: i tessuti utilizzati per la pulizia contenevano plancton, il plancton si è depositato sul segmento russo al momento del lancio. Questo è ovviamente da escludere perchè il cosmodromo di Baikonur si trova troppo lontano dall’oceano mentre mi rifiuto di pensare alla prima ipotesi.

Secondo alcuni, il plancton potrebbe essere stato trasportato fino alla ISS grazie alle correnti ascensionali del pianeta. In parole povere, questo tipo di plancton si trova anche sulla superficie dell’oceano. Se una corrente d’aria lo cattura e sale verso l’alto, può portarlo a quote molto elevate. Personalmente, ma questa è la mia opinione, sono molto scettico all’idea che una corrente d’aria possa trasportare plancton fino a 400 km di quota, cioè all’altezza a cui viaggia la ISS.

L’ipotesi invece che potrebbe essere papabile, ripeto sempre che la notizia stessa sia confermata, è che il plancton sia stato catturato si dal vettore in partenza, ma durante il suo percorso lungo l’atmosfera più prossima a terra. Esistono infatti diverse analisi che hanno dimostrato come il plancton degli oceani, appunto catturato da correnti d’aria, sia presente fino a decine di kilometri di altitudine, non centinaia come nell’altra ipotesi analizzata. A mio avviso, ripeto, questa potrebbe essere la spiegazione più plausibile se effettivamente si confermasse questa scoperta.

A questo punto, non resta altro che attendere qualche giorno per capire l’evolversi della situazione.

 

Psicosi 2012. Le risposte della scienza”, un libro di divulgazione della scienza accessibile a tutti e scritto per tutti. Matteo Martini, Armando Curcio Editore.

Quante miglia con un litro di acqua di mare?

15 Apr

Diversi lettori mi hanno contatto privatamente per chiedere info riguardo una notizia che sicuramente avrete letto e che e’ stata rimbalzata su praticamente tutti i giornali nazionali. Come avrete capito dal titolo di questo post, mi riferisco alla notizia di qualche giorno fa in cui la Marina Americana, o meglio il centro ricerche di questo corpo militare, ha annunciato al mondo di essere riuscito a produrre carburante a base di idrocarburi partendo dall’acqua di mare.

Se provate a documentarvi in rete, e vi chiedo di farlo, troverete, come sempre e come cattiva abitudine, 2 o 3 testi differenti ricopiati spudoratamente su tutti i giornali, siti e blog della rete.

Perche’ mi preoccupo di questo? Semplice, non nel caso specifico ma come visto per altre notizie, se la fonte primaria presenta un errore, un dettaglio sbagliato e non spiega alcuni passaggi importanti, tutti gli altri gli vanno dietro dimostrando ancora una volta l’effetto gregge!

Detto questo, come richiesto, torniamo a pensare alla famosa notizia in questione. Leggendo la notizia trovate scritto che, come anticipato, i ricercatori al servizio della Marina avrebbero prodotto combustibile partendo solo ed esclusivamnete dall’acqua di mare. Questo combustibile puo’ gia’ essere utilizzato per alimentare navi da guerra e caccia militari. La dimostrazione? Semplice, come testimonia il vidoe che trovate praticamente ovunque, il combustibile e’ stato usato per far voare un modello di Mustang P-51, tipo di aereo utilizzato durante la seconda guerra mondiale. Secondo i ricercatori coinvolti, la produzione di combustibile dall’acqua di mare e’ gia’ realta’, ma saranno necessari altri 10 anni prima che questa tecnologia venga utilizzata per il rifornimento.

Vantaggi?

Evidenti, ma e’ meglio elencarli di nuovo: le navi potranno percorrere tratti piu’ lunghi in mare aperto senza dover attraccare nei porti per il rifornimento, adottare questa alimentazione eliminerebbe i rischi tecnici e ambientali che un rifornimento in mare aperto prevede ma, soprattutto, usate acqua per produrre combustibile!

Vi rendete conto?

Acqua di mare, tanta, pulita, semplice e assolutamente rinnovabile per produrre combustibile. Altro che re Mida che trasformava in oro quello che toccava o la pietra filosofale degli alchimisti, acqua salata in combustibile. Vi rendete conto di questo? Sono decenni che parliamo di green economy, energie rinnovabili, ambiente, ecc e ora si puo’ produrre combustibile dall’acqua di mare. Commento molto frequente sulla rete su questa notizia: a questo punto potremmo finalmente rottamare quelle pericolose navi nucleari che solcano i nostri mari e che sono delle vere e proprie bombe atomiche galleggianti.

Perche’ aspettare 10 anni per questa rivoluzione, investiamo tutto in questa ricerca e portiamola a conclusione. Facciamo in modo che questa soluzione possa essere commerciale subito, magari anche per altri mezzi di trasporto.

Vi sto insospettendo con questo mix di entusiasmo in forma grottesca? Forse, ed in questo caso l’espressione e’ proprio azzeccata, non e’ tutto oro quello che luccica.

Prima cosa, che molti giornali dimenticano di dire perche’ troppo affannati a fare copia/incolla e gridare al miracolo: come si trasforma l’acqua di mare in combustibile?

Senza spiegare in dettaglio la chimica delle varie reazioni, il processo puo’ essere cosi’ descritto: si sfrutta ovviamente l’acqua ma anche l’anidride carbonica normalmente sciolta nell’acqua di mare. In che modo? Anidride carbonica e idrogeno vengono separati facendoli passare attraverso una cella elettrificata. In questa fase, nell’anodo e nel catodo si accumulano rispettivamente ioni idrogeno e gas idrogeno e anidride carbonica. Successivamente i prodotti vengono fatti passare attraverso una camera riscaldata in cui viene posto un catalizzatore ferroso. Compito di quest’ultimo e’ favorire la produzione di idrocarburi con 8-9 atomi di carbonio che vengono poi raccolti da un catalizzatore al nichel. Risultato, una miscela di idrocarburi utilizzabile come combustibile per la vostra nave.

Quale sarebbe il problema di questo processo? Voi mettete l’acqua e ottenete idrocarburi. Rileggete quanto scritto in precedenza, anidride carbonica e idrogeno vengono “separati” utilizzando una cella “elettrificata”. Inoltre, i prodotti vengono fatti passare attraverso una camera “riscaldata” con un catalizzatore.

Vi dicono niente le parole “elettrificata” e “riscaldata”? Come si elettrifica o si riscalda qualcosa? Semplice, dovete dargli energia.

Cosa significa questo?

Come potete facilmente immaginare, il processo non e’ assolutamente gratuito o cosi’ miracoloso come i giornali vorrebbero farvi credere. Attenzione, non sto facendo il bastian contrario per partito preso, sto solo cercando di mostrare, appunto, che non e’ tutto oro quello che luccica.

Nessun giornale che propone la notizia parla di “rendimento” di questo processo. Purtroppo, allo stato attuale delle cose, l’efficienza della reazione, ottenuta confrontando prima di tutto l’energia contenuta in un litro di carburante con l’energia spesa per produrre quel litro ma anche il rendimento della produzione di quella stessa energia elettrica, non e’ assolutamente elevata. Anzi, per dirla tutta, questo processo e’, allo stato attuale, energeticamente sfavorevole.

Ora, dire “energeticamente sfavorevole” non significa buttare via tutto. La notizia riportata mostra un ottimo punto “di ricerca” raggiunto in questo ambito ma ci vorranno ancora molti anni per arrivare a qualcosa di realmente utilizzabile. Mia opinione personale e’ che i 10 anni di cui si parla siano assolutamente una sottostima dei tempi necessari.

Perche’ dico questo?

Come detto all’inizio, la notizia e’ di questi giorni. Cercando in rete, si trova pero’ un documento, sempre della Marina americana, datato 2010, in cui si fa il punto proprio su questa ipotetica tecnologia:

Documento 2010, combustibile da acqua salata

Leggendo quanto riportato, si parla di un’energia richiesta per la produzione del carburante, in particolare della prima elettrolisi nella cella elettrificata, doppia rispetto a quella realmente ottenibile dal carburante prodotto. Ora, nel gito di 4 anni, le cose sono sensibilmente migliorate, ma siamo ancora abbastanza lontani da poter definire questa tecnologia matura per essere commercializzata.

Altra osservazione importante. Per la prima elettrolisi serve energia. Tralasciando il rapporto tra quella spesa e quella prodotta, se siamo in mezzo al mare, dove prendiamo questa energia? Semplice, la produciamo con sistemi nucleari! Capito bene? Con sistemi nucleari che producono energia elettrica per la nave. Non fraintendete, personalmente non mi sto affatto sconvolgendo, trovo semplicemente grottesco che tanti annuncino entusiasti questa notizia parlando di sostituzione del nucleare sulle navi, non sapendo che per far andare questa tecnologia la stessa marina militare avrebbe pensato di utilizzare energia prodotta da fissione nucleare.

Se e’ tutto vero quello che scrivo, perche’ non commento il video dell’aereo che vola con questo carburante? Ho scritto da qualche parte che la notizia e’ una bufala al 100%? Non mi sembra, uno dei prodotti finale delle reazioni e’ proprio una sorta di combustibile utilizzabile. Notate pero’ una cosa, quello che vi mostrano e’ un modellino molto in miniatura di un aereo militare. Per far volare questo oggetto servono pochi ml di combustibile, quantita’ infinitamente minore di quella che servirebbe anche solo per far partire una nave da guerra.

Conclusione, la notizia riguardante questa scoperta e’ stata ridicolizzata a causa del sensazionalismo imperante ormai su tutti i giornali. La ricerca e’ assolutamente interessante e degna di osservazione. Quanto proposto e’ da intendersi come un “work in progress” e cosi’ sara’ ancora per molto tempo. Qualora si riuscisse ad ottimizzare l’intero processo e a migliorarne il rendimento, sicuramente questa soluzione potrebbe apportare notevoli miglioramenti non solo in termini navali ma, soprattutto, in termini ambientali. Non ci resta che continuare a monitorare questo settore e vedere se ci saranno novita’ nei prossimi anni.

 

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Ritorno ai dirigibili?

23 Dic

Se proviamo a pensare ai trasporti, la nostra mente sarebbe necessariamente influenzata dall’ambiente in cui viviamo. Oggi, siamo abituati a poter raggiungere qualsiasi posto o citta’ mediante strade, autostrade, ferrovie o, per posti piu’ lontani, con l’aereo. Questo purtroppo non e’ sempre vero. Costruire infrastrutture di questo tipo costa moltissimo e una corretta valutazione costo/utilizzo viene sempre fatta per decidere la convenienza o meno di una nuova costruzione. Anche con l’aereo, il discorso e’ molto simile, solo per darvi un’idea, dovendo andare dal punto A al punto B, e’ necessario avere piste di decollo e atterraggio nei due punti.

Ora, sulla Terra esistono diverse zone, magari poco popolate, in cui queste infrastrutture non sono presenti. Proprio in virtu’ di questo, negli ultimi anni, sta tornando di moda il trasporto mediante dirigibile. I primi a ripensare a questo metodo, sono state le diverse compagnie minerarie e petrolifere che operano in zone molto disagiate e poco raggiungibili del pianeta. Esempio classico e’ quello delle zone della Siberia e della Russia Orientale, ricche di materie prime, ma poco servite da infrastrutture di trasporto. In questo caso, sono necessari costanti viaggi di rifornimento non solo per il trasporto del materiale per la creazione del sito produttivo, ma anche per l’approviggionamento di derrate alimentari e beni per i lavoratori del posto.

Leggendo questa notizie, non possono non venire in mente filmati in bianco e nero con questi enormi dirigibili che solcano i cieli. Perche’ pero’, ad un certo punto, il trasporto con dirigibili e’ stato quasi completamente abbandonato? Fino agli anni ’30 del secolo scorso, dirigibile e aereo si contendevano lo scettro di mezzo di trasporto piu’ sicuro e efficiente per viaggi a lunga distanza. Come spesso accade, quello che ha segnato la fine del dirigibile e’ stato un incidente. Il 6 maggio 1937, durante la fase di atterraggio, il dirigibile Hindemburg si incendio’ causando la morte di 35 delle 97 persone che erano a bordo. Ancora oggi, la reale causa dell’incidente non e’ stata ancora completamente spiegata. Secondo alcuni, l’incendio sarebbe stato provocato da una fuoriuscita di idrogeno presente nel pallone. Questo, a causa dell’elettricita’ accumulata sulla tela o forse a cusa di un fulmine, si incendio’ causando il disastro. Secondo altri ancora, l’ipotesi ragionevole e’ quella di un attentato terroristico. Anche se la causa non e’ stata determinata con precisione, il risultato di questo incidente fu quello gia’ introdotto, il completo abbandono del dirigibile nei confronti dell’aereo.

Ora pero’, a causa della, chiamiamola cosi’, colonizzazione da parte dell’uomo di qualsiasi angolo del pianeta, si e’ ricreata la necessita’ di ricorrere a questo innovativo/antico metodo. Come visto in precedenza, la possibilita’ di un decollo verticale e di atterraggio senza pista, fanno si che il dirigibile possa essere una scelta molto adatta in luoghi impervi. Oltre alle gia’ citate compagnie di estrazione, l’idea e’ quella di utilizzare questo mezzo per le missioni artiche o anche per campagne di raccolta dati scientifici. Gia’ negli anni scorsi, questi sistemi sono stati utilizzati, ad esempio, per raccogliere campioni di atmosfera a diversa altezza o anche per studiare i parametri ambientali su specifici punti del pianeta. Detto questo, capite bene come l’interesse sia assolutamente vivo e anche i possibili campi di applicazione non manchino.

Ora, ci sono gia’ diverse compagnie che si stanno attrezzando con questi sistemi. Come e’ noto, e solo per inciso, oggi si utilizza l’elio, piu’ leggero dell’aria, per far volare i dirigibili. Al contrario dell’idrogeno questo e’ un gas inerte e non infiammabile. Le soluzioni proposte sono essenzialmente di due tipi, uno per trasporto fino a 66 tonnellate e una che puo’ arrivare a trasportare merci per un peso complessivo fino a 250 tonnellate. Per darvi un’idea di questi numeri, un apparecchio del genere e’ in grado di trasportare carri armati, camion, macchinari pesanti e tutto quello che vi viene in mente. Immaginate il guadagno rispetto al dover costruire centinaia, se non migliaia, di kilometri di ferrovia in zone impervie.

A parte la salita del dirigibile, e’ interessante anche discutere i sistemi di movimentazine in orizzontale. Anche in questo caso, si sta lavorando per trovare nuove soluzioni, prima di tutto a basso costo ed alto rendimento e poi anche a basso impatto ambientale. In che modo? I sistemi gia’ proposti utilizzano motori a gasolio per far muovere il sistema parallelamente alla Terra. Al contrario, alcune compagnie stanno lavorando alla realizzazione di teli semirigidi per il dirigibile coperti da panneli solari ricurvi. L’energia prodotta in questo modo servirebbe per alimentare motori elettrici o ibridi ad alta efficienza.

Concludendo, i cari vecchi dirigibili erano stati messi da parte in seguito al terribile incidente del 1937. Oggi pero’, si sta di nuovo accendendo una corsa a questi sistemi a causa dell’impossibilita’ di raggiungere alcune zone specifiche della Terra mediante sistemi, diciamo cosi’, tradizionali. In questo caso, piu’ che di un’idea, parliamo di sistemi gia’ in avanzato stato di realizzazione con diverse grandi compagnie presenti sul mercato. Oltre al trasporto pesante, ci sono gia’ alcune organizzazioni che publicizzano giri turistici in dirigibile per visitare dall’alto zone spettacolari del nostro pianeta.

 

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I conigli sulla Luna!

18 Dic

Che l’impero cinese non scherzasse non credo ci siano dubbi. Se qualcuno pensa ancora il contrario o, semplicemente, crede che la Cina sia ancora un “paese emergente”, mi dispiace deludervi, ma avete sbagliato di grosso. Un paese come la Cina che vuole dimostrare al mondo il suo valore e la sua potenza economica, sta guardando gia’ da diversi anni allo spazio come una frontiera vicina e, detto in modo molto semplice, dove mettere la bandiera. Cosa significa questo? Semplice, come sappiamo bene, le piu’ importanti imprese spaziali sono state compiute da USA e, al tempo, dall’Unione Sovietica. Anche se negli ultimi anni, abbiamo importanti missioni anche da parte dell’ESA, la corsa allo spazio ha rappresentato uno dei campi di battaglia non bellica su cui si e’ combattuta la guerra fredda.

Oggi, a distanza di anni, la Cina si sta affacciando prepotentemente allo spazio con un programma molto aggressivo e che sicuramente riservera’ soprese nei prossimi anni.

Perche’ sto parlando di questo?

Semplice, proprio in questi giorni, la prima missione ad allunaggio morbido della Cina ha toccato il suolo lunare e tra poche ore la missione vera e propria verra’ iniziata con una sonda in grado esplorare la superficie del nostro satellite. Dopo ben 37 anni dall’ultimo allunaggio, la navicella Chang’e 3 e’ atterrata con il suo interno la sonda Yutu’. Come avrete capito leggendo il titolo di questo post, Yutu’ significa appunto “coniglio di Giada” ed e’ il nome di una Dea della letteratura storica cinese.

A parte il voler dimostrare la sua forza, quali sono i compiti della sonda?

Come dichiarato dall’agenzia spaziale cinese, tra poche ore verra’ attivata appunto la sonda Yutu’ che avra’ una vita operativa di qualche mese. In questo lasso di tempo, dovra’ percorrere circa 400 metri sul suolo lunare analizzando, anche sotto la superficie, il terreno della Luna. Aspetto importante, e poco citato, di questa missione e’ l’enorme progresso tecnologico raggiunto dalla Cina nel campo dell’elettronica. Durante la discesa, sono stati infatti utilizzati tutta una serie di sensori in grado di modificare la traiettoria qualora si fossero presentati ostacoli sul terreno non preventivati. Inoltre, Yutu’ e’ dotata di strumentazione di ultima generazione e di motori in grado di superare agilmente dislivelli fino al 30%.

Inutile dire che l’atterraggio e’ stato seguito da tutta la Cina e sono state mostrate da subito le immagini che testimoniavano la riuscita dell’operazione. Questa e’ la prima foto del terreno lunare scattata dalla sonda:

La prima immagine della superficie lunare scattata dalla missione cinese

La prima immagine della superficie lunare scattata dalla missione cinese

Durante le fasi di discesa, supporto e’ stato offerto anche dall’ESA che si e’ occupata di monitorare i parametri della missione per conto dell’agenzia cinese.

Yutu’ e’ atterrata in una zona molto particolare del cosidetto “Mare Imbrium”, un’area della Luna caratterizzata da colate laviche molto recenti rispetto all’eta del nostro satellite. Anche se questo punto, come al solito, e’ stato da subito confuso da molti siti di pseudo-informazione, quando si parla di colate “recenti” si intende qualcosa risalente ad almeno 2-3 miliardi di anni fa. Proprio questa caratteristica rende la zona interessante dal punto di vista scientifico. L’eta’ delle rocce presenti rende infatti il punto piu’ giovane rispetto a quelli dei precedenti allunaggi.

Il mare Imbrium con il cratere Copernico

Il mare Imbrium con il cratere Copernico

Lasciatemi a questo punto fare una considerazione strettamente personale, che potete condividere o no. A parte l’eta del mare Imbrium, le motivazioni alla base della missione sono scientificamente molto deboli, soprattutto se confrontate con i costi stessi sostenuti dalla Cina. A mio avviso, le vere motivazioni di questa missione sono, come anticipato anche in precedenza, piu’ di natura politica che scientifica. L’atterraggio della Chang’e 3 e’ stata la dimostrazione al mondo che la Cina e’ in grado di compiere missioni di questo tipo piazzandosi come il terzo paese, dopo USA e URSS, ad aver conquistato la Luna.

Inoltre, il successo della missione apre le porte alla continuazione del programma scientifico pensato. Gia’ nel 2017 e’ prevista una nuova missione con allunaggio di una sonda in grado di raccogliere campioni di terreno da riportare poi a terra. Il coniglio di giada e’ infatti solo una missione esplorativa che al al termine della sua vita verra’ abbandonata sul terreno lunare. Al contrario, la missione del 2017 prevede allunaggio, raccolta campioni e ripartenza.

Questo ovviamnete e’ solo un nuovo step intermedio che serve per aprire poi la strada alla cosidetta fase 3 del programma lunare cinese che prevede entro il 2025 l’arrivo sulla superficie dei primi astronauti, o taikonauti, come vengono generalmente definiti i cosmonauti cinesi.

Solo per dare un’idea dell’aggressivita’ e della potenza, soprattutto economica, rappresentata dalla Cina nel programma spaziale, l’agenzia spaziale locale gia’ da qualche anno sta lavorando alla progettazione di una stazione spaziale indipendente gestita solo da cinesi. Visto quanto accaduto fino a questo momento e la corsa a testa bassa verso ogni step del programma, credo proprio che in futuro ci sara’ molto da guardare e aspettare l’avanzata in campo spaziale, e non solo, della Cina.

 

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All’autogrill pipi’ e benzina tutto insieme

17 Nov

Da anni siamo afflitti dal caro benzina. La spesa necessaria per il pieno della nostra macchina continua ad aumentare nel tempo, complici le guerre, la crisi, gli screzi tra Stati, ecc. Tutte cose cosi’ lontane, anche solo apparentemente, da noi e che necessariamente fanno aumentare il prezzo del carburante.

Quante volte avrete sentito dire la frase: “la benzina costa troppo, quanto sarebbe bello farla andare a pipi’!”.

La frase non e’ assolutamente sparata a caso, anzi qualcuno ci ha pensato veramente.

Lo scorso fine settimana, durante la Fiera del Lavoro Verde a Porto Conte in Sardegna, un imprenditore locale ha presentato proprio un motore alimentato ad urina.

Forse vi sembrera’ uno scherzo, ma e’ proprio cosi’.

Ad essere sinceri, l’imprenditore sardo Franco Lisci ha presentato due diversi motori alimentati con lo speciale carburante. Uno dei due motori puo’ essere utilizzato per il trasporto, auto, moto, camion e anche barche, mentre il secondo e’ studiato ed ottimizzato per essere utilizzato come gruppo elettrogeno. In particolare, questo secondo motore e’ pensato per alimentare apparecchi domestici come forni, pc, lavatrici, ecc.

Cerchiamo pero’ di dare qualche dettaglio in piu’ su questa possibile svolta ecologica dei nostri motori.

Come e’ facile immaginare, questo speciale carburante e’ talmente diffuso e disponibile che gia’ in molti avevano provato ad utilizzarlo come combustibile. Questa applicazione presentava pero’ delle limitazioni assolutamente non banali da superare.

Qualche anno fa, ad esempio, venne proposta una cella elettrolitica in grado di separare l’urina in azoto, acqua e idrogeno ed alimentare cosi’ piccoli motori. Analoga cosa venne proposta diverse volte per i motori elettrici. Il problema principale di queste soluzioni era la scarsa autonomia, la rumorosita’ dei motori realizzati ma soprattutto la manutenzione degli stessi. Utilizzare urina all’interno dei motori creava una patina di sostanze inquinanti in grado di rovinare irrimediabilmente i dispositivi.

L’idea innovativa dell’imprenditore sardo e’ stata appunto quella di realizzare uno speciale filtro per bloccare gli inquinanti. Piccola premessa, Franco Lisci e’ coinvolto con la sua azienda nel progetto Casa Verde CO2.0, rete di diverse ziende sarde che si scambiano idee e progetti per trovare soluzioni verdi per il futuro. Proprio grazie a questa collaborazione e’ stato possibile realizzare il filtro fondamentale per  questo motore.

Lo speciale filtro, chiamato Orilana Smart, e’ un semplice tampone realizzato al 100% con lana di pecora, ovviamente proveniente dalla Sardegna. Con questo abbiamo dunque un prodotto e un’innovazione completamente made in Italy.

Fate pero’ attenzione ad una cosa, se provate a leggere gli articoli in rete che parlano di questa innovazione, trovate delle idee un po’ confuse. Molti giornali, forse leggendo frettolosamente la notizia, non ha capito a pieno come funziona e cercano di farvi credere che il futuro dei trasporti sara’ questo:

1-carburante-urina

Prima di tutto, per la legislazione italiana, una pratica del genere e’ illegale. Non e’ possibile infatti sostituire completamente la tipologia di carburante per motivi ambientali, o forse economici. I due motori proposti dall’imprenditore sardo sono invce gia’ stati regolamentati per legge ed approvati dallo Stato italiano. Per ottenere questo risultato, l’urina non viene utilizzata come carburante, bensi’ come additivo. Questo consente, come detto, di rendere legali i motori, ma soprattutto di ottimizzare la resa.

Quali vantaggi si ottengono utilizzando questi motori?

Come dichiarato dallo stesso Franco Lisci, il risparmio sarebbe del 35% sui motori a benzina, del 60% su quelli a gasolio e anche fino all’80% sui motori a gas. Inoltre, questo sistema sarebbe perfettamente utilizzabile anche per i camion e le barche.

Grazie all’utilizzo di questo speciale motore, i prodotti di scarico delle automobili sarebbero molto meno inquinanti ed inoltre verrebbe prodotta, come uscita del filtro, acqua ricca di sostanze nutritive, utilizzabile dunque nell’agricoltura per irrigare.

Diversi agricoltori sardi hanno gia’ fatto richiesta per utilizzare questi motori nelle loro aziende alimentandoli mediante l’urina degli animali, perfettamente compatibile con il sistema e simile a quella umana,

Detto questo, quella presentata in Sardegna potrebbe rappresentare una buona innovazione nel mercato dei motori. Come detto, non pensate di poter aprire il tappo della vostra auto e decidere di fare un pieno natuale. Si tratta di motori prototipali che necessiteranno di studi prima di poter essere applicati su vasta scala. Sicuramente, le premesse sono ottime e soluzioni di questo tipo potranno dare un contributo importantissimo per la lotta all’inquinamento dei motori.

 

Psicosi 2012. Le risposte della scienza”, un libro di divulgazione della scienza accessibile a tutti e scritto per tutti. Matteo Martini, Armando Curcio Editore.

Aerei: come fanno a volare e sicurezza

13 Nov

Attraverso i commenti del  blog, un nostro caro lettore ci ha fatto una domanda, a suo dire, apparentemente molto semplice ma che, come potete verificare molto facilmente, genera tantissima confusione. In sintesi la domanda e’ questa: perche’ si dice che volare in aereo e’ cosi sicuro?

Per poter rispondere a questa domanda, si devono ovviamente scartabellare i numeri ufficiali degli incidenti aerei. Questo ci consente di poter verificare la probabilita’ di un incidente aereo rapportato, ad esempio, a quelli ben piu’ noti automobilistici. Partendo da questa domanda, mi sono pero’ chiesto qualcosa in piu’: sappiamo veramente perche’ gli aerei riescono a volare? Anche questa potrebbe sembrare una domanda molto semplice. Si tratta di una tecnologia conosciuta da diversi decenni eppure, incredibile ma vero, non tutti sanno perche’ questi enormi oggetti riescono a stare in aria. Facendo un giro su internet, ho scoperto come anche molti siti di divulgazione della scienza fanno delle omissioni o dicono cose formalmente sbagliate.

Detto questo, credo sia interessante affrontare un discorso piu’ ampio prima di poter arrivare a rispondere alla domanda sugli incidenti aerei.

Partiamo dalle basi, come sapete ruolo fondamentale nel volo aereo e’ quello delle ali. Mentre il motore spinge in avanti l’apparecchio, le ali hanno la funzione di far volare l’aereo. Ora, per poter restare in quota, o meglio per salire, senza dover parlare di fisica avanzata, c’e’ bisogno di una forza che spinga l’aereo verso l’alto e che sia maggiore, o al limite uguale per rimanere alle stessa altezza, del peso dell’aereo stesso.

Come fanno le ali ad offrire questa spinta verso l’alto?

Forze agenti sull'ala durante il volo

Forze agenti sull’ala durante il volo

Tutto il gioco sta nel considerare l’aria che scorre intorno all’ala. Vediamo la figura a lato per capire meglio. L’aria arriva con una certa velocita’ sull’ala, attenzione questo non significa che c’e’ vento con questa velocita’ ma, pensando al moto relativo dell’aereo rispetto al suolo, questa e’ in prima approssimazione la velocita’ stessa con cui si sta spostando l’aereo. Abbiamo poi il peso dell’aereo che ovviamente e’ rappresentato da una forza che spinge verso il basso. D e’ invece la resistenza offerta dall’ala. Vettorialmente, si stabilisce una forza L, detta “portanza”, che spinge l’aereo verso l’alto.

Perche’ si ha questa forza?

Come anticipato, il segreto e’ nell’ala, per la precisione nel profilo che viene adottato per questa parte dell’aereo. Se provate a leggere la maggiorparte dei siti divulgativi, troverete scritto che la forza di portanza e’ dovuta al teorema di Bernoulli e alla differenza di velocita’ tra l’aria che scorre sopra e sotto l’ala. Che significa? Semplicemente, l’ala ha una forma diversa nella parte superiore, convessa, e inferiore, quasi piatta. Mentre l’aereo si sposta taglia, come si suole dire, l’aria che verra’ spinta sopra e sotto. La differenza di forma fa si che l’aria scorra piu’ velocemente sopra che sotto. Questo implica una pressione maggiore nella parte inferiore e dunque una spinta verso l’alto. Per farvi capire meglio, vi mostro questa immagine:

Percorso dell'aria lungo il profilo alare

Percorso dell’aria lungo il profilo alare

Come trovate scritto in molti siti, l’aria si divide a causa del passaggio dell’aereo in due parti. Vista la differenza di percorso tra sopra e sotto, affinche’ l’aria possa ricongiungersi alla fine dell’ala, il fluido che scorre nella parte superiore avra’ una velocita’ maggiore. Questo crea, per il teorema di Bernoulli, la differenza di pressione e quindi la forza verso l’alto che fa salire l’aereo.

Spiegazione elegante, semplice, comprensibile ma, purtroppo, fortemente incompleta.

Perche’ dico questo?

Proviamo a ragionare. Tutti sappiamo come vola un aereo. Ora, anche se gli aerei di linea non lo fanno per ovvi motivi, esistono apparecchi acrobatici che possono volare a testa in giu’. Se fosse vero il discorso fatto, il profilo dell’ala in questo caso fornirebbe una spinta verso il basso e sarebbe impossibile rimanere in aria.

Cosa c’e’ di sbagliato?

In realta’ non e’ giusto parlare di spiegazione sbagliata ma piuttosto bisogna dire che quella data e’ fortemente semplificata e presenta, molto banalmente come visto, controesempi in cui non e’ applicabile.

Ripensiamo a quanto detto: l’aria scorre sopra e sotto a velocita’ diversa e crea la differenza di pressione. Chi ci dice pero’ che l’aria passi cosi’ linearmente lungo l’ala? Ma, soprattutto, perche’ l’aria dovrebbe rimanere incollata all’ala lungo tutto il percorso?

La risposta a queste domande ci porta alla reale spiegazione del volo aereo.

L'effetto Coanda sperimentato con un cucchiaino

L’effetto Coanda sperimentato con un cucchiaino

Prima di tutto, per capire perche’ l’aria rimane attaccata si deve considerare il profilo aerodinamico e il cosiddetto effetto Coanda. Senza entrare troppo nella fisica, questo effetto puo’ semplicemente essere visualizzato mettendo un cucchiaino sotto un lieve flusso d’acqua. Come sappiamo bene, si verifica quello che e’ riportato in figura. L’acqua, che cosi’ come l’aria e’ un fluido, scorre fino ad un certo punto lungo il profilo del metallo per poi uscirne. Questo e’ l’effetto Coanda ed e’ quello che fa si che l’aria scorra lungo il profilo alare. Questo pero’ non e’ ancora sufficiente.

Nella spiegazione del volo utilizzando il teorema di Bernoulli, si suppone che il moto dell’aria lungo l’ala sia laminare, cioe’, detto in modo improprio, “lineare” lungo l’ala. In realta’ questo non e’ vero, anzi, un moto turbolento, soprattutto nella parte superiore, consente all’aria di rimanere maggiormente attaccata evitando cosi’ lo stallo, cioe’ il distaccamento e la successiva diminuzione della spinta di portanza verso l’alto.

In realta’, quello che avviene e’ che il moto dell’aria lungo il profilo compie una traiettoria estremamente complicata e che puo’ essere descritta attraverso le cosiddette equazioni di Navier-Stokes. Bene, allora scriviamo queste equazioni, risolviamole e capiamo come si determina la portanza. Semplice a dire, quasi impossibile da fare in molti sistemi.

Cosa significa?

Le equazioni di Navier-Stokes, che determinano il moto dei fluidi, sono estremamente complicate e nella maggior parte dei casi non risolvibili esattamente. Aspettate un attimo, abbiamo appena affermato che un aereo vola grazie a delle equazioni che non sappiamo risolvere? Allora ha ragione il lettore nel chiedere se e’ veramente sicuro viaggiare in aereo, praticamente stiamo dicendo che vola ma non sappiamo il perche’!

Ovviamente le cose non stanno cosi’, se non in parte. Dal punto di vista matematico e’ impossibile risolvere “esattamente” le equazioni di Navier-Stokes ma possiamo fare delle semplificazioni aiutandoci con la pratica. Per poter risolvere anche in modo approssimato queste equazioni e’ necessario disporre di computer molto potenti in grado di implementare approssimazioni successive. Un grande aiuto viene dalla sperimentazione che ci consente di determinare parametri e semplificare cosi’ la trattazione matematica. Proprio in virtu’ di questo, diviene fondamentale la galleria del vento in cui vengono provati i diversi profili alari. Senza queste prove sperimentali, sarebbe impossibile determinare matematicamente il moto dell’aria intorno al profilo scelto.

In soldoni, e senza entrare nella trattazione formale, quello che avviene e’ il cosiddetto “downwash” dell’aria. Quando il fluido passa sotto l’ala, viene spinto verso il basso determinando una forza verso l’alto dell’aereo. Se volete, questo e’ esattamente lo stesso effetto che consente agli elicotteri di volare. In quest’ultimo caso pero’, il downwash e’ determinato direttamente dal moto dell’elica.

Detto questo, abbiamo capito come un aereo riesce a volare. Come visto, il profilo dell’ala e’ un parametro molto importante e, ovviamente, non viene scelto in base ai gusti personali, ma in base ai parametri fisici del velivolo e del tipo di volo da effettuare. In particolare, per poter mordere meglio l’aria, piccoli velivoli lenti hanno ali perfettamente ortogonali alla fusoliera. Aerei di linea piu’ grandi hanno ali con angoli maggiori. Al contrario, come sappiamo bene, esistono caccia militari pensati per il volo supersonico che possono variare l’angolo dell’ala. Il motivo di questo e’ semplice, durante il decollo, l’atterraggio o a velocita’ minori, un’ala ortogonale offre meno resitenza. Al contrario, in prossimita’ della velocita’ del suono, avere ali piu’ angolate consente di ridurre al minimo l’attrito viscoso del fluido.

Ultimo appunto, i flap e le altre variazioni di superficie dell’ala servono proprio ad aumentare, diminuire o modificare intensita’ e direzione della portanza dell’aereo. Come sappiamo, e come e’ facile immaginare alla luce della spiegazione data, molto importante e’ il ruolo di questi dispositivi nelle fasi di decollo, atterraggio o cambio quota di un aereo.

In soldoni dunque, e senza entrare in inutili quanto disarmanti dettagli matematici, queste sono le basi del volo.

Detto questo, cerchiamo di capire quanto e’ sicuro volare. Sicuramente, e come anticipato all’inizio dell’articolo, avrete gia’ sentito molte volte dire: l’aereo e’ piu’ sicuro della macchina. Questo e’ ovviamente vero, se consideriamo il numero di incidenti aerei all’anno questo e’ infinitamente minore di quello degli incidenti automobilistici. Ovviamente, nel secondo caso mi sto riferendo solo ai casi mortali.

Cerchiamo di dare qualche numero. In questo caso ci viene in aiuto wikipedia con una pagina dedicata proprio alle statistiche degli incidenti aerei:

Wiki, incidenti aerei

Come potete leggere, in media negli ultimi anni ci sono stati circa 25 incidenti aerei all’anno, che corrispondono approssimativamente ad un migliaio di vittime. Questo numero puo’ oscillare anche del 50%, come nel caso del 2005 in cui ci sono state 1454 vittime o nel 2001 in cui gli attentati delle torri gemelle hanno fatto salire il numero. La maggiorparte degli incidenti aerei sono avvenuti in condizioni di meteo molto particolari o in fase di atterraggio. Nel 75% degli incidenti avvenuti in questa fase, gli aerei coinvolti non erano dotati di un sistema GPWS, cioe’ di un sistema di controllo elettronico di prossimita’ al suolo. Cosa significa? Un normale GPS fornisce la posizione in funzione di latitudine e longitudine. Poiche’ siamo nello spazio, manca dunque una coordinata, cioe’ la quota a cui l’oggetto monitorato si trova. Il compito del GPWS e’ proprio quello di fornire un sistema di allarme se la distanza dal suolo scende sotto un certo valore. La statistica del 75% e’ relativa agli incidenti avvenuti tra il 1988 e il 1994. Oggi, la maggior parte degli aerei civili e’ dotato di questo sistema.

Solo per concludere, sempre in termini statistici, e’ interessante ragionare, in caso di incidente, quali siano i posti lungo la fusoliera piu’ sicuri. Attenzione, prendete ovviamente questi numeri con le pinze. Se pensiamo ad un aereo che esplode in volo o che precipita da alta quota, e’ quasi assurdo pensare a posti “piu’ sicuri”. Detto questo, le statistiche sugli incidenti offrono anche una distribuzione delle probabilita’ di sopravvivenza per i vari posti dell’aereo.

Guardiamo questa immagine:

Statistiche della probabilita' di sopravvivenza in caso di incidente aereo

Statistiche della probabilita’ di sopravvivenza in caso di incidente aereo

Come vedete, i posti piu’ sicuri sono quelli a prua, cioe’ quelli piu’ vicini alla cabina di pilotaggio ma esiste anche una distribuzione con picco di sicurezza nelle file centrali vicino alle uscite di emergenza. Dal momento che, ovviamente in modo grottesco, i posti a prua sono quelli della prima classe, il fatto di avere posti sicuri anche dietro consente di offrire una minima ancora di salvataggio anche ad i passeggeri della classe economica.

Concudendo, abbiamo visto come un aereo riesce a volare. Parlare solo ed esclusivamente di Bernoulli e’ molto riduttivo anche se consente di capire intuitivamente il principio del volo. Questa assunzione pero’, presenta dei casi molto comuni in cui non e’ applicabile. Per quanto riguarda le statistiche degli incidenti, l’aereo resta uno dei mezzi piu’ sicuri soprattutto se viene confrontato con l’automobile. Come visto, ci sono poi dei posti che, per via della struttura ingegneristica dell’aereo, risultano statisticamente piu’ sicuri con una maggiore probabilita’ di sopravvivena in caso di incidente.

 

Psicosi 2012. Le risposte della scienza”, un libro di divulgazione della scienza accessibile a tutti e scritto per tutti. Matteo Martini, Armando Curcio Editore.

11 settembre 2001: USA sotto attacco

23 Set

Dalla discussione avuta con un nostro caro lettore, mi e’ stato richiesto eplicitamente un articolo sugli attentati dell’11 settembre 2001. Ovviamente, non posso che essere lusingato di questa richiesta, che mi chiede di analizzare con lo stile di questo blog, uno dei fatti piu’ cruenti e significativi degli ultimi anni.

Come sapete bene, proprio da questi fatti, molti analisti fanno iniziare la crisi economica, l’inizio di quella che potrebbe essere considerata una guerra tra Occidente e Islam ma anche un cambio di coscienza globale di una civilta’ che da un giorno all’altra si e’ trovata nell’era moderna. Queste considerazioni, non vengono fatte solo a scopo introduttivo. A mio avviso, questi fattori entrano prepotentemente nell’analisi che viene richiesta per poter inquadrare al meglio i fatti nello specifico.

Trattare il tema dell’11 settembre non e’ di per se facile. Per diversi giorni ho studiato materiale, letto interviste, visionato filmati. Come sapete bene, la rete e’ strapiena di cospirazioni pensate, o anche immaginate, riguardo a questi attentati. Ovviamente, sarebbe impossibile trattarle tutte e con elevato dettaglio. Di questo mi scuso da subito. Sono consapevole che questo articolo potrebbe scatenare una pletora di commenti, forse neanche troppo soft, di qualcuno che crede fortemente che quanto accaduta sia una grande montatura.

Proprio partendo da queste osservazioni, vorrei sottolineare una cosa. Molte teorie affondano le loro radici sul fatto che i servizi segreti sapessero in anticipo degli attentati, discutono del perche’ i caccia siano partiti troppo presto o troppo tardi dalle basi militari, del perche’ il presidente fosse rimasto cosi’ tanto tempo nella famosa scuola elementare invece di correre sul luogo dell’attentato. Se sperate di avere risposte a queste domande, vi dico subito che queste non verranno trattate e non sono materia di questo blog. Perche’? Noi siamo qui per parlare di scienza e per analizzare i complotti e le catastrofi che vengono annunciate. Fate attenzione, ho detto “analizzare”, non “smentire”. Questa e’ la sottile differenza che ci distingue da coloro che sostengono i complotti per partito preso, ma anche da coloro che cercano in tutti i modi di smontarli senza cognizione di causa. Dal nostro punto di vista, cerchiamo sempre di non partire prevenuti, ma di rimanere aperti ad ogni risultato il nostro ragionamento potrebbe raggiungere. In fondo la scienza ci insegna questo, un risultato non e’ bello o brutto a seconda che ci faccia comodo o no, e’ un risultato che deve essere sostenuto da ipotesi oggettive.

Bene, quello che dunque vogliamo analizzare in questo post e’ il discorso della caduta delle torri gemelle, anche dette WTC1 e WTC2, dell’ulteriore edificio caduto a 200 metri dalle torri, il WTC7 e dell’aereo arrivato sul Pentagono.

Come sapete bene, anche perche’ molti hanno fatto fortuna parlando di queste ipotesi, i complottisti sostengono che sia fisicamente impossibile che i due edifici principali del World Trade Center siano caduti per l’impatto degli aerei o per gli incendi sviluppati all’interno. Secondo queste teorie, il dirottamento degli aerei sarebbe stata solo una farsa creata ad hoc. In realta’, le torri sarebbero cadute perche’ precedentemente minate con esplosivo o peggio ancora con termite, una sostanza in grado di sviluppare altissime temperature con un innesco a bassa temperatura. Le prove di questo sarebbero date dalla dinmica del crollo delle torri, perfettamente compatibili con una distruzione pianificata, esattamente quella che viene fatta da esperti per buttare giu’ un palazzo. Altra teoria alternativa che sta riscuotendo sempre piu’ successo in rete, e’ quella di un ordigno nucleare fatto esplodere nel sottosuolo e che avrebbe provocato la caduta delle torri per un cedimento delle fondamenta.

Prima di analizzare il crollo delle torri, vorrei fare qualche ragionamento. Per prima cosa, tutti questi scenari si basano sul fatto che il dirottamento sarebbe stato una farsa. Ma allora la domanda e’: perche’ e’ stato fatto? Nelle innumerevoli ipotesi, non ho mai letto questa risposta. Se le torri fossero state minate o se fossero cadute per l’esplosione di una bomba atomica, perche’ dirottare gli aerei e lanciarli contro uno dei simboli degli USA? Come sapete, stiamo parlando di un attentato terroristico dunque, per sua stessa definizione, volto a creare “terrore” nelle persone. La strategia di questi gruppi non e’ tanto quella di fare migliaia di vittime, quanto quella di dimostrare di poter colpire dove e quando vogliono. Perche’ dico questo? Una delle ipotesi, con o senza esplosivo, e’ che tutto sia stato organizzato dagli USA stessi, cioe’ che quello delle torri gemelle sia stato un auto-attacco. Perche’? Semplice, almeno a quello che dicono i complottisti, questo avrebbe offerto le condizioni per far partire le diverse campagne contro l’Islam, per far crollare regimi totalitari, per impadronirsi del petrolio o di altre risorse, per controllare i paesi orientali, ecc.

E’ credibile questo? Personalmente spero di no, ma l’analisi di queste considerazioni, come anticipato, non rientra negli scopi di questo articolo. Qui vogliamo solo analizzare gli attentati e capire se e’ possibile che ci sia qualcosa sotto non dichiarato. Poi se volete possiamo parlare del fatto che gli USA non siano un governo trasparente sotto molti aspetti, ma anche qui vi farei notare che nessuno stato lo e’ su determinate questioni, tantomeno l’Italia. Ci sono tantissimi fatti della nostra storia su cui c’e’ ancora un’aura di mistero e di possibile complotto. Non meravigliamoci di questo. Certo, da qui a parlare di auto-attentato ce ne passa.

Torniamo dunque all’attentato. Per prima cosa, vorrei escludere da subito, e chiunque dotato di buon senso dovrebbe farlo altrettanto velocemente, l’ipotesi ordigno nucleare sotterraneo. Perche’? Per prima cosa, un’esplosione nucleare produce radiazioni. E’ vero che si parla di esplosione sotterranea ma chi ce l’ha messa? Come? Possibile che non ci sia stata nessuna fuga di radiazioni?

Se queste considerazioni non vi bastano ve ne dico una definitiva. Se il tutto fosse provocato da un’eplosione sotterranea, sarebbero state colpite prima di tutto le fondamenta delle torri e, di conseguenza, il cedimento sarebbe stato dal basso. Come tutti sanno, con le immagini di quegli attimi ben presenti nelle nostre menti, la caduta e’ iniziata dall’alto, cioe’ da dove sono arrivati gli aerei.

Questo esclude subito l’ipotesi ordigno nucleare.

Bene, passiamo ora all’altra importante teoria complottista: le torri sono state progettate per resistere all’urto di un aereo di linea per cui non potevano crollare. Quelle che hanno provocato il cedimento sono state cariche piazzate in diversi piani e che hanno provocato quella che si chiama una distruzione pianificata.

Prima considerazione, come avrebbero fatto a mettere tutte queste cariche? Con un edificio del genere, le cariche avrebbero dovuto essere in molti piani, in punti diversi ed in zone di normale passaggio di persone. Chi avrebbe avuto la possibilita’ di mettere queste cariche? Come sapete, le torri erano sede di moltissimi uffici ed erano frequentate nell’arco di quasi tutta la giornata. Ah certo, quasi dimenticavo, se l’attentato e’ stato fatto dagli USA, non avevano certo problemi nel piazzare ordigni ed entrare senza destare sospetto.

Considerazione interessante. Vi faccio pero’ riflettere su un’altra cosa, perche’ allora gli aerei? Avete imbottito le torri di esplosivo per farle crollare, perche’ dirottare degli aerei da lanciare contro le torri? Per aumentare l’affetto scenico? L’ipotesi non regge tanto. Inoltre, come avete visto dai video dei crolli, il cedimento e’ iniziato proprio nei piani sopra il punto di impatto, possibile che le cariche siano state fatte brillare nell’esatta sequenza, dall’alto verso il basso, e che i dirottatori abbiano centrato esattamente il punto che avevate concordato in precedenza? Personalmente, credo che si stia passando dal complottismo alla fantascienza.

Qual e’ l’altra motivazione che spinge a pensare che l’attaco sia stato auto-pianificato? Il piano era talmente tanto perfetto e l’esecuzione talmente impeccabile che l’organizzazione poteva solo essere fatta da un governo preparato e interno al paese, dunque gli USA stessi.

Facciamo una considerazione abbastanza meschina, soprattutto se pensiamo ai 3000 morti dell’11 settembre. Gli attentati sono stati perfetti? Assolutamente falso. Vi spiego il perche’. Avete dirottato 4 aerei, due sono andati a segno sulle torri, uno ha fatto danni marginali al pentagono e uno non e’ nemmeno arrivato a destinazione. Siete arrivati contro le torri in un orario sbagliato. Come sapete, gli attentati sono accaduti nelle prime ore della mattinata, quando le torri non erano ancora completamente piene. Se vogliamo essere sadici, un attentato ben riuscito avrebbe scelto un orario diverso, anche solo un paio di ore dopo. Inoltre, avete colpito le torri in punti molto alti. Questo ha consentito alle persone dei piani inferiori, in larga parte, di mettersi in salvo. Tra l’altro uno degli aerei e’ arrivato completamente storto all’impatto colpendo uno spigolo della torre. E’ un piano perfetto? Direi proprio di no. Dunque, anche questa ipotesi secondo me regge poco.

Detto questo, passiamo alla dinamica del crollo.

Secondo l’ipotesi complottista, il cedimento sarebbe stato causato da cariche opportunamente piazzate come in una demolizione controllata. Le prove? Prima di tutto, la caduta perfettamente verticale delle torri, secondo ampi sbuffi di fumo e detriti che uscivano dagli edifici negli istanti precedenti il crollo. Questi sarebbero gli inequivocabili segni dovuti all’esplosione delle cariche.

Perche’ vengono fatte queste ipotesi? Come detto, le torri erano progettate per resistere all’urto di un aereo di linea. Gli incendi sviluppati all’interno degli uffici non potevano di certo raggiungere la temperatura di fusione dell’acciaio delle strutture. Se queste sono venute giu’ e’ perche’ e’ stata usata termite, in grado di raggiungere le temperature di fusione dell’acciaio, o perche’ sono stati causati cedimenti strutturali lungo tutta l’altezza delle torri.

Bene, analizziamo queste considerazioni.

Per prima cosa, gli edifici erano in grado di resistere all’impatto di un aereo, come giustamente ricordato anche dall’ideatore delle Torri Gemelle. Le simulazioni fatte al tempo prevedevano pero’ aerei piu’ piccoli rispetto a quelli utilizzati nel 2001 e, soprattutto, scarichi di carburante. Perche’ questo? Semplice, nei calcoli si era presa in considerazione l’ipotesi in cui un velivolo in fase di atterraggio a New York, dunque con poco carburante, a causa della nebbia finisse contro gli edifici. La dinamica dell’attentato del 2001 e’ completamente diversa con aerei decollati da poco tempo e con serbatoi carichi, anche se non pieni, di kerosene.

Cosa e’ successo nell’impatto? Gli aerei sono penetrati all’iinterno degli edifici. A causa dell’urto, il kerosene dei serbatoi si e’ incendiato provocando la fiammata iniziale che tutti ricorderete.

Ingresso dell'aereo in una delle due torri

Ingresso dell’aereo in una delle due torri

Le fiamme hanno ovviamente provocato il divamparsi di incendi in tutti i piani interessati dall’urto. Vi ricordo che le torri erano sede di molti uffici per cui erano piene di carta, arredi d’ufficio, pc, tutte cose facilmente infiammabili.

Bene, abbiamo l’urto, abbiamo l’incendio, ma le torri sono ancora in piedi. Dunque? Perche’ solo a distanza di decine di minuti si e’ avuto il crollo delle torri, e per di piu’ la seconda colpita e’ caduta per prima?

Le risposte a quete domande sono quelle che segnano il confine tra complotto e spiegazione logica.

Andiamo con ordine.

Come sono fatte le torri?

Su diversi siti, non necessariamente di complottisti, ho letto molte cose inesatte sulla struttura delle torri. Capire questo punto e’ la chiave di interpretazione dei fatti.

La struttura delle torri e’ fatta da una serie di colonne perimetrali che corrono tutt’intorno gli edifici e da una parte di colonne centrali che costituiscono il core:

Struttura con travi di acciaio delle Torri

Struttura con travi di acciaio delle Torri

Abbiamo dunque una struttura portante di colonne d’acciaio, molto solida, ma sufficientemente elastica da resistere non solo ad attentati, ma anche a condizioni naturali e normali di utilizzo. Pensate ad esempio ad una scossa di terremoto che fa vibrare tutta la struttura o anche solo al vento in grado di sollecitare fortemente una struttura alta piu’ di 400 metri.

Come sono legate le due serie di colonne? Ovviamente con dei solai. Anche in questo caso, e’ stato utilizzato acciaio, per creare una struttura legata in questo modo:

Solai in acciaio

Solai in acciaio

Sui solai sono disposti i pavimenti dei vari piani costituiti da lastre di cemento.

Molte delle ipotesi complottiste partono dal fatto che per far crollare una struttura di questo tipo, e’ necessario far fondere completamente l’acciaio. Per ottenere questo risultato, si devono raggiungere temperature superiori ai 1500 gradi, cosa impossibile bruciando kerosene. Tra l’altro, le colonne di fumo nero che ricorderete intorno alle torri, sono sinonimo di cattiva combustione dunque di temperatura non troppo alta. Secondo alcuni, nel calcolo delle temperature, tra l’altro sulla rete ho letto degli strafalcioni incredibili di termodinamica senza distinguere temperatura e calore, mancherebbe l’apporto dei mobili e della carta. Anche in questo caso pero’, viene giustamente fatto notare che non si riesce a raggiungere la temperatura di fusione dell’acciaio.

Vero anche questo. Ma perche’ si dovrebbe far fondere l’acciaio? Premesso che per la fusione servono le temperature di cui abbiamo parlato, gia’ a 500 gradi l’acciaio lascia la sua fase elastica per arrivare a quella plastica. In queste condizioni, il materiale e’ molto morbido e presenta dunque una resistenza strutturale molto minore, anche del 90% inferiore, rispetto alle condizioni ambientali. Perche’ facciamo notare questo? Un materiale in queste condizioni, inficia in modo preponderante la resistenza della struttura.

Secondo i complottisti, la caduta degli edifici sarebbe stata perfettamente verticale, come in una demolizione studiata. Su questo punto, non c’e’ neanche da discutere. Per prima cosa, vi mostro una foto aerea della zona:

Detriti dovuti al crollo in tutta l'area del World Trade Center

Detriti dovuti al crollo in tutta l’area del World Trade Center

Come vedete, i residui dei crolli sono ovunque. Torneremo su questo punto, discutendo la caduta del WTC7.

Inoltre, e’ evidente dalle prove fotografiche che la caduta degli edifici non e’ stata assolutamente verticale. La parte di torre superiore al punto di ingresso degli aerei, si e’ staccata con un’angolazione molto pronunciata, circa 30 gradi per una torre e 15 per l’altra. Ecco una foto molto esplicativa:

Crollo inclinato della parte alta della torre

Crollo inclinato della parte alta della torre

Vedete quanto e’ inclinata la parte superiore? Non credo che, alla luce di questo, si possa parlare di caduta verticale.

Perche’ sono cadute le torri?

Come detto, gli edifici erano pensati per resistere all’impatto di un aereo, anche se scarico di carburante e di dimensioni minori di quelli dirottati. Nonostante questo, le torri hanno resistito all’impatto, infatti non sono cadute subito a causa dell’urto. La stessa cosa si puo’ dire per l’incendio. Gli edifici erano pensati per resistere 2 ore ad un incendo completo. Eppure sono cadute. Perche’?

Quello che spesso non viene considerato e’ il fattore combinato incendio-impatto.

Vi faccio un esempio molto semplice. Prendete una lattina di bibita da 33 cl. Quella lattina e’ fatta da un sottilissimo foglio di alluminio, ma ha una resistenza a compressione elevatissima. E’ in grado di reggere tranquillamente il peso di una persona. Se pero’ la schiacciate leggermente da un lato, basta una minima pressione per accartocciarla. Bene, quello che e’ successo alle torri e’ del tutto analogo all’esempio della lattina. L’ingresso dell’aereo ha provocato danni ad alcuni dei pilastri perimetrali, questo ovviamente compromette la stabilita’ della struttura, ma non del tutto. Il seguente incendio che si e’ sviluppato, ha portato non la liquefazione dell’acciaio, ma un suo ammorbidimento. Questo ovviamente in tutti quei piani interessati dall’urto. Inoltre, il calore ha modificato pesantemente la resistenza meccanica delle travi utilizzate per i solai. In questo caso, le travi si sono ritirate, a causa della minore resistenza meccanica, tirando le travi perimetrali verso quelle del core centrale.

In questa foto si vede un dettaglio della parte interessata dall’incendio ed in cui e’ chiaramente visibile l’avvicinamento della parete laterale verso l’interno:

Dettaglio dell'incendio con parete che rientra

Dettaglio dell’incendio con parete che rientra

Come detto, questo e’ sintomatico del cedimento meccanico delle travi dei solai.

A questo punto, avete una struttura molto debole in diverse parti. Dopo decine di minuti di incendio, la parte alta, tagliata sotto dall’ingresso dell’aereo, cede sotto il suo peso premendo sulla parte inferiore della torre. Una struttura meccanica gravemente compromessa come quella in esame ad un certo punto non riesce piu’ a resitere al peso e cede su se stessa.

E ‘ dimostrabile questo? Assolutamente si. Sono stati pubblicati diversi articoli con simulazioni FEM, tra l’altro su riviste internazionali, che hanno dimostrato come la caduta delle torri sia perfettamente compatibile, nei tempi e nei modi, con quella dell’attentato avvenuto. Uno di questi e’ scaricabile da questo link:

Usmani

Tra l’altro, proprio a causa del cedimento improvviso sotto il peso, la caduta delle torri e’ risultata quasi istantanea come un corpo in caduta libera. Questo perche’ i piani inferiori che via via venivano interessati, venivano schiacciati da un peso sempre crescente.

Altra considerazione importante, possibile che la torre sia caduta istantaneamente tutta insieme, polverizzando tutto? Anche queste considerazioni sono del tutto false. Prima cosa, come anticipato, la caduta non e’ stata verticale ma i detriti hanno interessato una vasta zona del World Trade Center. Inoltre, non e’ assolutamente vero che si e’ polverizzato tutto. Ci sono diverse prove come questo video:

Video, frammenti

che mostrano la caduta di detriti molto grandi, molto pesanti e soprattutto interi verso il basso.

Altra cosa rimasta in sospeso, cosa dire degli sbuffi che si vedevano durante il crollo delle torri? Per farvi capire meglio, i sostenitori del complotto si riferiscono ad esempi come questo:

Sbuffi di materiale interpretati come detonazioni

Sbuffi di materiale interpretati come detonazioni

Secondo alcuni, questa sarebbe la prova dell’esplosione di alcune bombe lungo la torre. Niente di piu’ falso. Come potete facilmente immaginare, si tratta soltanto dell’aria interna agli edifici che viene compressa per schiacciamento durante la caduta e che riesce a frantumare i vetri esterni. Allo stesso modo, le presunte esplosioni che vengono raccontate da alcuni testimoni durante il crollo, altro non sono che il rumore dei vetri che andavano in frantumi o anche quello delle lastre di cemento che costituivano i pavimenti dei piani. Come detto, a causa della variazione di tenuta dei pilastri del solaio, i pavimenti non possono far altro che cedere e precipitare verso i piani inferiori.

Detto questo, non credo ci dovrebbero essere dubbi sul fatto che la caduta delle torri e’ stata provocata dalla combinazione dell’impatto dell’aereo e dell’incendio che si e’ sviluppato. Come visto, non solo questo e’ documentabile dalle molte prove fotografiche di quel tremendo giorno, ma ci sono anche numerosi articoli a sostegno che dimostrano la veridicita’ delle ipotesi. Solo questi, e il fatto che la dinamica del crollo sia simulabile, dovrebbero smentire tutte quelle voci che cercano evidenze di qualcosa di diverso nel crollo del WTC1 e 2.

Detto questo, passiamo invece all’altro grande mistero di quel giorno, il crollo del WTC7. Per chi non ne fosse a conoscenza, l’area del World Trade Centrer, era composta da diversi edifici, di altezze diverse. L’11 settembre 2001, oltre alle due torri, cadde anche un altro edificio, appunto detto WTC7, che non venne assolutamente colpito da niente. Perche’ e’ importante questo fatto nelle teorie complottiste? Semplice, il fatto che questo sia caduto senza essere stato colpito, indica chiaramente che gli edifici della zona fossero stati minati precedentemente. Evidenza che sosterrebbe le ipotesi viste prima. Tra l’altro, come evidenziato dai complottisti, il WTC7 non puo’ essere stato colpito da detriti per due buone ragioni. La prima e’ che si trova a circa 200 metri dalla torre piu’ vicina e tra i due vi era un altro edificio, chiamato WTC6, che lo proteggeva completamente e che non e’ andato distrutto dopo il crollo della torre. Il secondo motivo e’ ancora piu’ semplice, dal momento che si e’ trattato di un crollo studiato e verticale e in cui i detriti sono stati polverizzati, niente sarebbe potuto cadere cosi’ lontano.

A questa seconda ipotesi abbiamo gia’ abbondantemente risposto, mostrando come i detriti ci sono, anche di notevole dimensione, e dimostrando come la caduta non sia stata verticale. Questa osservazione e’ dunque da scartare a priori.

Resta pero’ l’altra ipotesi. Tra la torre che crolla e il WTC7 c’e’ un altro edificio che non crolla. Come e’ possibile? Inoltre, il WTC7 e’ caduto dopo diverse ore dalle torri, altro aspetto inspiegabile. Per chi non lo sapesse, anche in questo caso, parliamo di un edificio di 47 piani con struttura in acciaio, dunque non un castello di carte che cade da solo per opera del vento.

Per capire questo crollo, e’ necessario vedere la planimetria del World Trade Center, quando ancora esisteva:

Mappa degli edifici del World Trade Center

Mappa degli edifici del World Trade Center

Come vedete, effettivamente il WTC7 e’ completamente protetto dal WTC6 che impedisce a qualsiasi detrito di danneggiare l’edificio.

Spesso pero’, quelli che pensano i complotti, dimenticano che le spiegazioni piu’ semplici sono quelle che andrebbero considerate per prime. Siamo a New York, Stati Uniti di America, dove si costruiscono grattacieli con altezze completamente diverse. Invece di fermarci alla planimetria, vediamo un prospetto della zona con le altezze in scala degli edifici:

Modello 3D degli edifici del World Trade Center

Modello 3D degli edifici del World Trade Center

Notato niente? Guardate quanto e’ alto il WTC7 rispetto al WTC6 che si trova di fronte. Praticamente questo edificio vede benissimo la torre di fronte ed e’ completamente esposto alla caduta dei detriti.

Cosa e’ successo precisamente l’11 settembre 2001?

Durante la caduta della torre piu’ vicina, il WTC7 ha subito alcuni danni strutturali, come riportato in questa foto:

Dettaglio del WTC7 dopo il crollo della torre piu' vicina

Dettaglio del WTC7 dopo il crollo della torre piu’ vicina

Come si vede, e come indicato enlla foto stessa utilizzata nei rapporti ufficiali, il WTC7 ha subito, durante il crollo della torre, danni evidenti ai piani alti. Sempre a causa della caduta di detriti, sono divampati anche incendi all’interno dell’edificio.

E’ strano questo?

Assolutamente no, come ricorderete bene, ci sono stati numerosissimi casi di incendi a terra a causa di detriti in fiamme caduti dalle torri. Uno di questi ha colpito il WTC7 in cui sono divampati incendi.

Allora, anche qui abbiamo un edificio danneggiato, anche se lievemente, ed un incendio in corso. Poi? Quello che e’ successo e’ evidente, l’edificio e’ stato lasciato crollare. Perche’? Ovviamente, tutti gli occupanti erano stati fatti evacuare. I pompieri erano in notevole difficolta’ per tenere sotto controllo le torri. Abbiamo un edifico vuoto, danneggiato e che brucia. Inoltre, per lungo tempo c’e’ stata mancanza di acqua per cui, anche volendo, i pompieri non hanno avuto modo di domare l’incendio all’interno del WTC7. Detto questo, l’edificio e’ stato lasciato al suo destino. In questo caso, come anticipato, ci e’ voluto molto piu’ tempo affinche’ il WTC7 crollasse e infatti, e su questo sono tutti d’accordo, il crollo e’ avvenuto solo nel pomeriggio inoltrato ora di New York.

Dunque, anche per il WTC7 esiste una spiegazione razionale ottenuta dall’analisi condotta fino a questo punto.

Resta da analizzare l’aereo che e’ arrivato contro il pentangono. In questo caso, le teorie complottiste parlano di una manovra impossibile da fare per un aereo di linea dal momento che il punto di impatto e’ tra il piano terra e il primo piano, dunque troppo vicino al terreno, che il carello si sarebbe abbassato da solo sotto una certa quota, ma soprattutto che un velivolo cosi’ basso avrebbe necessariamente fatto danni attraversando la vicina autostrada. Secondo queste ipotesi, in questo caso non si e’ nemmeno trattato di un aereo, bensi’ di un missile cruise. Questo avvalora l’ipotesi secondo la quale non si e’ trattato di un attentato ma di un auto attacco da parte del governo per permettere le future politiche in medio Oriente.

Prima cosa, molte delle foto che trovate in rete e che parlano di foro troppo piccolo e incompatibile con quello che lascerebbe un aereo sono false. Quelle reali, dimenticano di considerare che molte delle parti dell’aereo sono in realta’ estremamente leggere e dunque dotate di potere di penetrazione molto basso, soprattutto se rapportate con una struttura di cemento armato rinforzato come quella del pentagono. Detto questo, mi sento di escludere subito l’ipotesi missile.

Restano pero’ le altre supposizioni. Prima di tutto, e’ assolutamente falso dire che i carrelli degli aerei si abbassano da soli. Inoltre, non mi sembra che sia cosi’ impossibile centrare il bersaglio. Come giustamente fatto notare nelle controipotesi, ogni giorno tutti gli aerei centrano il bersaglio rappresentato dalla pista di atterraggio. Ci sono tantissimi aereoporti in cui le piste sono in posizioni davvero scomode, vicino al mare, deitro le montagne, ecc. Condizioni che devono essere studiate molto bene, ma che vengono eseguite senza problemi.

Inoltre, non e’ affatto vero che il volo radente dell’aereo non e’ passato sulla vicina autostrada. Vi mostro una foto:

Palo divelto sull'autostrada di fronte al pentagono

Palo divelto sull’autostrada di fronte al pentagono

Come vedete, questi sono i piloni dell’illuminazione dell’autostrada che sono stati abbattutti dal passaggio dell’aereo. Questa ipotesi viene utilizzata per mostrare l’incompatibilita’ della traiettoria seguita. Se l’aereo non ha toccato l’autostrada, come ha fatto a volare poi rasoterra vicino al pentagono? Questo implicherebbe una manovra non possibile con un aereo di quelle dimensioni. Questa foto che ho mostrato, come tante altre che trovate in rete, mostrano l’esatto contrario. Al passaggio sull’autostrada, il volo dirottato era gia’ molto basso e puntava dritto contro il pentangono.

Riassumendo, i crolli delle torri gemelle e del WTC7 sono perfettamente compatibili con la versione ufficiale. Inoltre, le simulazioni FEM fatte sugli edifici per studiare la dinamica dell’impatto hanno dato risultati perfettamente compatibili con quelli visti in quel tragico giorno. Questo solo per mentire tutte quelle voci che vorrebbero l’attentato mediante aerei solo una messa in scena per distrarre dalle cariche piazzate all’interno dell’edificio. Come visto, il crollo del WTC7 e’ del tutto compatibile con la caduta dei detriti che hanno dapprima danneggiato l’edificio e poi fatto divampare l’incendio che ha bruciato per ore. Questo dimostra anche la non fondatezza delle ipotesi sulla caduta verticale o sulla demolizione programmata delle torri.

Per quanto riguarda il pentagono, come visto, la traiettoria seguita dall’aereo e’ perfettamente compatibile con quella pensata. Il velivolo ha volato in assetto quasi parallelo al terreno gia’ quando si trovava sopra la vicina autostrda. A riprova di questo, ci sono prove fotografiche che mostrano i pali dell’illuminazione divelti dal passaggio a bassa quota. Questo anche per escludere l’ipotesi quanto mai fantasiosa del missile cruise.

Ultima considerazione. Come detto all’inizio di questo lunghissimo articolo, il mio scopo era solo quello di analizzare i crolli e ragionare sulle tante ipotesi di complotto che si sono alimentate nel corso degli anni. Non voglio fare un trattato di economia e politica internazionale, ne tantomeno parlare di governo centrale degli Stati Uniti. Possiamo dire che gli attentatori erano pagati dal governo USA? Personalmente, credo di no, ma non sta a me dirlo ne tantomeno riuscire a dimostrarlo ragionando scientificamente.

Vorrei pero’ farvi riflettere su un’ultima cosa. A mio avviso, gli attentati dell’11 settembre 2001 hanno mostrato un paese non pronto ad attacchi di questo tipo. Molti fanno ipotesi complottiste ragionando sul fatto che i caccia non si siano alzati per abbattere gli aerei dirottati o che non ci fosse un adeguato sistema di controllo e difesa. Secondo me, il discorso non e’ neanche questo. Gli Stati Uniti, prima del 2001, erano abituati a combattere guerre fuori dai loro confini. Con l’attentato del World Trade Center hanno scoperto che il mondo globalizzato era in grado di portare la guerra anche dentro i loro confini. E’ facile pensare ad una potenza bellica perfetta finche’ questa non viene testata sul campo. Nel caso degli USA, fino a quel momento, il paese pensava di essere invincibile e immune da attacchi di questo tipo. Purtroppo, anche sotto questo aspetto, l’11 settembre 2001 ha segnato un momento di svolta epocale.

 

Psicosi 2012. Le risposte della scienza”, un libro di divulgazione della scienza accessibile a tutti e scritto per tutti. Matteo Martini, Armando Curcio Editore.

Quando gli angeli perdono i capelli

18 Lug

Esiste un fenomeno molto particolare anche se poco conosciuto dal grande pubblico. Ogni anno, quasi sempre nello stesso periodo, ed in alcune zone specifiche, si osserva cadere dal cielo una sostanza bianca, filamentosa e molto leggera. Questi filamenti possono in alcuni casi cadere in modo molto abbondante, al punto di ricoprire case, macchine e terreni.

Cosa sarebbero questi filamenti?

Per prima cosa, vi voglio mostrare una foto di questo fenomeno:

I misteriosi filamenti caduti dal cielo in diverse parti del mondo

I misteriosi filamenti caduti dal cielo in diverse parti del mondo

Come vedete, questa strana sostanza ha le caratteristiche a cui accennavamo prima. Molto interessante e’ invece la spiegazione che ne viene data in rete.

Senza troppi giri di parole, soprattutto su internet, esiste una doppia corrente di pensiero per spiegare questo fenomeno. La prima e’ quella che vorrebbe i filamenti dovuti ai residui di combustione dei motori dei dischi volanti. Avete proprio capito bene. Molti testimoni sono pronti a giurare di aver osservato la caduta dei filamenti subito dopo il passaggio di UFO. In questa spiegazione, i filamenti altro non sarebbero che residui di combustione che i motori alieni lascerebbero al loro passaggio.

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In alternativa a questa spiegazione, non poteva certo mancare una delle ipotesi maggiormente acclamata su internet dai complottisti. I filamenti caduti dal cielo sarebbero prodotti dalla condensazione delle scie chimiche. In questo caso, le sostanze utilizzate per creare le scie potrebbero, in alcuni casi, rapprendere e ricadere a terra sotto forma di filamento. Sempre legata a questa spiegazione, ma concettualmente diversa, e’ invece l’ipotesi che vorrebbe i filamenti formati da sostanze catalizzatori delle scie chimiche, cioe’ particolari composti sparsi in atmosfera per aumentare l’effetto degli aerosol di natura chimica.

La discussione su cosa siano questi filamenti, ha occupato la scena in momenti piu’ o meno intensi negli ultimi 10 anni.

Come capire l’origine di questi filamenti in modo definitivo?

Come potete facilmente immaginare, basterebbe fare delle analisi chimico-biologiche di un campione e vedere da cosa e’ formato.

Bene, come e’ altrettanto facile immaginare, su molti siti poco seri, si parla in continuazione di analisi, senza pero’ mostrare i risultati, ma solo parlando di conclusioni piu’ o meno fantasiose o date con giri di parole atte solo a confondere i lettori.

Cosa sono in realta’ questi filamenti?

In molti casi, come evidenziato dalle analisi, la misteriosa sostanza che cade dal cielo e’ “bambagia silicea”, anche detta “capelli d’angelo”.

Di cosa si tratta?

E’ un fenomeno del tutto naturale e costituito da fili di tele di ragno. Queste speciali ragnatele vengono utilizzate dagli animali per migrare.

Come funzionano?

Tessendo lunghi fili di ragnatela, i ragni riescono a percorrere anche diversi kilometri grazie al sollevamento della tele per opera del vento. Questa tecnica, nota come Ballooning, viene utilizzata dai ragni per le migrazioni.

Associare il fenomeno alla migrazione degli animali, speiga anche il perche’ il fenomeno dei filamenti dal cielo si manifesterebbe sempre piu’ o meno nello stesso periodo e nelle stesse zone del mondo. Il fenomeno e’ molto ben visibile anche in molte zone d’Italia.

Il fenomeno del Ballooning e’ noto da diverso tempo e, come riportato da Wikipedia, anche lo stesso Darwin lo illustra nella sua opera “Viaggio con la Beagle”. Ecco il pezzo in cui ne parla:

« nel mattino l’aria era piena di ragnatele a fiocchi […]. La nave era a sessanta miglia dalla costa […]. Un gran numero di piccoli ragni […] erano attaccati alla tela. Dovevano essercene, suppongo, a migliaia sulla nave. […] Il piccolo aeronauta non appena arrivava a bordo era molto attivo […] »

Come vedete, anche in questo caso si parla di ragnetti in grado di produrre queste tele che poi ricadevano sulla nave coprendola di piccoli filamenti bianchi. Ovviamente, questi capelli d’angelo sono molto meglio visibili durante le giornate soleggiate quando il riflesso della luce li illumina nel cielo.

Diverse testimonianze parlano anche di assorbimento da parte del terreno dei filamenti pochi istanti dopo la loro caduta. Dal momento che si tratta di sostanze organiche, questo e’ del tutto comprensibile e naturale quando i capelli d’angelo cadono, ad esempio, su un prato.

Quali ragni producono queste ragnatele?

Come riportato in molte inchieste raccolte in questi ultimi anni, in molti casi il fenomeno puo’ essere ricondotto alla migrazione dei cosiddetti ragni lupo, il cui nome scientifico e’ Lycosa. Questi animali sono molto diffusi in Europa e vivono anche in moltissime zone d’Italia.

Dunque? Dalla spiegazione data, moltissimi dei casi di caduta di capelli d’angelo possono essere ricondotti al fenomeno del ballooning. Questo dimostrerebbe la causa del tutto naturale per questo fenomeno. Ad oggi, ci sono alcune testimonianze che parlano di caduta di sostanze differenti rispetto a quelle riconducibili a tele di ragno, ma, per questi casi, mancano assolutamente le prove scientifiche. Ad oggi, al contrario di quanto vorrebbero farvi credere online, non esiste nessuna analisi scientifica seria che mostrerebbe la presenza di sotanze non organiche o prodotti di combustione nei filamenti caduti.

Detto questo, personalmente mi sento di escludere qualsiasi causa umana, e, soprattutto, extraterrestre, per questo fenomeno. La spiegazione del ballooning e’ estremamente affascinante e ci fa capire quanto impressionante e fantastica possa essere la ntura che ci circonda. Quando qualcuno arrivera’ con i risultati di una’analisi scientifica fatta raccogliendo il campione in modo altrettanto scientifico, cosi’ come fatto nei casi documentati di cui abbiamo parlato, e queste analisi mostreranno risultati diversi, allora riconsidereremo il fenomeno, analizzando cause diverse. Ad oggi, ripeto, il fenomeno dei capelli d’angelo puo’ essere molto ben spiegato parlando di tecniche di migrazione dei ragni.

 

Psicosi 2012. Le risposte della scienza”, un libro di divulgazione della scienza accessibile a tutti e scritto per tutti. Matteo Martini, Armando Curcio Editore.

Biocarburanti di terza generazione

28 Giu

Sicuramente, tutti avrete sentito parlare di biocarburanti. Come e’ noto, la domanda mondiale di petrolio e derivati continua a crescere nel tempo, causando, tra le altre cose, un aumento del prezzo del greggio. Uno dei problemi principali per quanto riguarda il consumo di petrolio, e’ la crescita sempre piu’ accentuata di quelle che una volta venivano chiamate economie emergenti. Dico tra quelle che “venivano chiamate” economie emergenti perche’, come noto, si tratta ormai di economie gia’ belle che solide, si pensi ad esempio alla Cina e all’India, e dove l’aumentato benessere, crea una richiesta di materie prime sempre crescente da parte della popolazione. In questo scenario, le fonti fossili hanno una vita sempre piu’ corta e, come sappiamo bene, dobbiamo gia’ fare i conti con quello che succedera’ nell’era, attualmente ancora inimmaginabile, del dopo petrolio.

In questo scenario, gia’ da qualche anno, si e’ iniziato a parlare di biocarburanti. Forse non tutti sanno che siamo gia’ arrivati alla seconda generazione di questi prodotti. Nella prima generazione si parlava di produzione da materiale vegetale, mentre nella seconda generazione si e’ studiata in dettaglio la produzione di carburanti a partire dagli scarti alimentari.

Questi studi hanno mostrato delle problematiche molto complesse e difficilmente risolvibili. Nella prima generazione, sicuramente avrete sentito parlare dell’olio di colza. Uno dei problemi principali in questo caso e’ l’utilizzo di vaste aree di terreno per la produzione di queste piante. Necessariamente, il ricorso a queste colture, sottrae terreno alla produzione alimentare. Ora, anche quello cibo per la popolazione mondiale sempre crescente e’ un problema serio e su cui, prima o poi, dovremo ragionare per trovare una soluzione. Rubare terreno alla produzione alimentare per piantare colza, crea dunque una competizione tra due problemi fondamentali per la civilta’ umana.

Per quanto riguarda invece la seconda generazione, il problema principale in questo caso e’ dato dai costi di produzione di energia che mostrano tutt’ora valori troppo elevati se confrontati con quelli dei combustibili fossili.

A questo punto, la terza generazione di combustibili fossili, mira a trovare soluzioni alternative per la produzione di biocarburanti utilizzando materie prime facili da reperire, economiche e ad alto rendimento in termini di carburante.

Il settore di ricerca principale nei biocarburanti di terza generazione e’ quello che vuole impiegare microalghe.

Cosa sono le microalghe?

Si tratta di normalissime specie vegetali che crescono spontaneamente nelle acque reflue. Un eventuale utilizzo di queste alghe consentirebbe dunque non solo di risolvere il problema dei carburanti, ma anche di ridurre il carico inquinante nelle acque di scarto.

Ovviamente, in un’ottica di produzione di massa, si pensa di creare dei veri e propri allevamenti di alghe. In questo caso, le uniche cose di cui c’e’ bisogno sono uno specchio d’acqua (cisterna, vasca, ecc) e della luce del sole per permettere la fotosintesi.

Le alghe in generale sono molto ricche di lipidi e proteine che le rendono ottimi candidati per la produzione di biodiesel e bioetanolo. Per darvi un’idea, il contenuto di grassi di queste sostanze e’ anche 30 volte superiore a quello delle comuni specie vegetali utilizzate nella produzione di biocombustibile (mais e colza in primis).

Come confronto numerico, vi riporto una tabella in cui viene mostrato non solo il contenuto lipidico di queste sostanze confrontate con le materie prime utilizzate nella prima e seconda generazione, ma anche il rendimento in termini di olii che e’ possibile ottenere:

Materia prima

Contenuto lipidico (% olio/s.s.)

Rendimento in olio
(L olio/ha)

Suolo utilizzato
(m2/kg biodiesel)

Resa in biodiesel
(kg biodiesel/ha)

Mais

4

172

66

152

Soia

18

446-636

18

562

Jatropha

28

741-1.892

15

656

Camelina

42

915

12

809

Colza

41

974

12

946

Girasole

40

1.070

11

1.156

Olio di palma

36

5.366-5.950

2

4.747

Microalghe (basso contenuto in olio)

30

58.700

0,2

51.927

Microalghe (medio contenuto in olio)

50

97.800

0,1

86.515

Microalghe (elevato contenuto in olio)

70

136.900

0,1

121.104

Anche per quanto riguarda l’emissione di CO2, i carburanti prodotti da alghe presentano valori molto piu’ bassi rispetto ai biocarburanti soliti:

Materia prima

Emissioni di CO2

Impiego di acqua

Superficie necessaria per soddisfare la domanda mondiale di petrolio

 

(gCO2eq/MJ)

(g/m2/g)

(106 ha)

Jatropha

56,7

3.000

2.600

Alga

3

16

50-400

Olio di palma

138,7

5.500

820

Colza

78,1

1.370

4.100

Soia

90,7

530

10.900

Le proprieta’ dei carburanti ottenuti tra le terza e le prime due generazioni e’ del tutto equivalente:

Proprietà

Biodiesel da alghe

Biodiesel da soia

Biodiesel da colza

Biodiesel da girasole

Diesel

Densità (kg/L)

0,864

0,884

0,882

0,860

0,838

Viscosità (mm2/s, cSt a 40 °C)

5,2

4

4,83

4,6

1,9-4,1

Flash point (°C)

115

131/178

155/180

183

75

Punto di solidificazione (°C)

-12

-4

-10,8

-7

-50/+10

Punto di intorbidamento (°C)

2

1

-4/-2

1

-17

Numero di cetano

52

45/51

53/56

49

40-55

PCI (MJ/kg)

41

37,8

37,2

38,9

42

Dunque, tutto risolto, basta iniziare a coltivare alghe per eliminare il problema delle risorse fossili. Purtroppo, non e’ propriamente cosi’.

Come anticipato, si tratta di ricerche attualmente in corso. Il problema principale dell’utilizzo di alghe e’, al solito, il costo. Allo stato attuale per ottenere 1 Kg di alghe servono circa 3.5 dollari. Questo prezzo e’ ancora troppo alto in confronto ai combustibili classici.

Come detto pero’, si tratta di studi ancora ad un livello quasi pioneristico. In tal senso, ci sono ancora molti “manici” che possono essere utilizzati per migliorare e ottimizzare il processo. Prima di tutto, i costi mostrati sono relativi ad una produzione su piccolissima scala. Nell’idea di un impianto dedicato, il costo per Kg di alghe potrebbe scendere tranquillmanete di un fattore 10, rendendolo paragonabile a quello dei combustibili fossili. Inoltre, esistono migliaia di specie di alghe che possono essere coltivate. In termini di resa, le alghe attualmente in studio potrebbero non essere le migliori per contenuto lipidico. Trovare soluzioni migliori equivale a migliorare il rendimento in produzione e dunque ad abbassare ancora il prezzo. Sempre in questo contesto, il ricorso all’ingegneria genetica potrebbe aiutare ad ottimizzare i processi di fotosintesi, aumentando notevolmente la produzione lipidica e dunque il rendimento nella produzione di olii combustibili.

Concludendo, gli studi sulla terza generazione di biocarburanti mirano all’utilizzo di alghe. Queste specie vegetali presentano un altissimo contenuto lipidico che le rende ottime candidate per la produzione di combustibili. Allo stato attuale, ripetiamo di ricerca pura e appena iniziata, i costi di produzione delle alghe sono ancora troppo elevati. Gli studi in corso mirano dunque all’ottimizzazione della produzione di queste nuove materie prime, oltre a migliorare il rendimento trovando, tra le migliaia disponibili, quelle a maggior contenuto lipidico. Sicuramente, una ricerca del genere merita attenzione. In un futuro piu’ o meno prossimo potrebbe rivelarsi fondamentale per la civilta’ umana.

 

Psicosi 2012. Le risposte della scienza”, un libro di divulgazione della scienza accessibile a tutti e scritto per tutti. Matteo Martini, Armando Curcio Editore.