Progetto Hyperion: la competizione per il viaggio interstellare con equipaggio
Il 1° novembre 2024, il Progetto Hyperion ha lanciato una competizione internazionale di design per il viaggio interstellare con equipaggio. Il concorso è stato organizzato dall’Initiative for Interstellar Studies (i4is), un’organizzazione no-profit con sede nel Regno Unito, impegnata nell’esplorazione robotica e umana degli esopianeti attorno a stelle vicine e, in futuro, nella loro eventuale colonizzazione. Il premio in palio ammontava a 10.000 dollari, e i partecipanti sono stati chiamati a proporre concetti per navi generazionali (conosciute anche come “worldships”), utilizzando le tecnologie attuali e quelle realizzabili nel prossimo futuro.
I vincitori della competizione
Il 23 luglio 2025, i tre progetti vincitori sono stati annunciati dopo un’attenta selezione tra centinaia di idee provenienti da team di tutto il mondo. I progetti selezionati si sono distinti per la loro capacità di rispondere ai criteri richiesti dalla competizione, la profondità dei dettagli forniti e l’integrazione degli aspetti di architettura, ingegneria e scienze sociali.
Le proposte premiate si sono concentrate su come permettere a una società di sostenersi e prosperare in un ambiente con risorse estremamente limitate durante il lungo viaggio verso un altro pianeta abitabile. Queste navi dovrebbero essere in grado di supportare l’intero ciclo vitale dell’equipaggio per generazioni, durante il viaggio che potrebbe durare secoli.
Le sfide dell’esplorazione spaziale
Le sfide dell’esplorazione spaziale sono ben note: viaggi di lunga durata, esposizione alle radiazioni, la quantità di rifornimenti necessari e i pericoli derivanti dal vivere all’interno di una nave spaziale a stretto contatto con gli altri membri dell’equipaggio.
Come recita il detto, “lo spazio è difficile”, ma i viaggi interstellari sono particolarmente complessi e pericolosi. Non solo le missioni di rifornimento non sono possibili per i viaggi che si spingono così lontano dalla Terra, ma anche il tempo e l’energia necessarie per raggiungere anche la stella più vicina sono proibitive.
Nel nostro precedente articolo abbiamo discusso che, utilizzando le tecnologie di propulsione attuali o quelle tecnicamente fattibili, ci vorrebbero tra 1.000 e 81.000 anni per raggiungere la stella più vicina, Alpha Centauri. Attualmente, l’unico metodo praticabile per viaggiare tra sistemi stellari all’interno della durata di una vita umana è la propulsione a energia diretta, in cui piccole navette equipaggiate con vele solari vengono accelerate da array di laser a velocità relativistiche (una frazione della velocità della luce). Progetti come Breakthrough Starshot e Swarming Proxima Centauri sono emersi da uno studio di fattibilità, il Progetto Dragonfly, condotto dall’i4is nel 2015.
Viaggiare tra le stelle: le soluzioni proposte
Fin dai primi anni dell’era spaziale, sono stati proposti diversi metodi per inviare missioni con equipaggio verso stelle vicine in tempi ragionevoli (da pochi anni a poche decine di anni). Tuttavia, questi metodi si rivelano generalmente troppo costosi, necessitano di avanzamenti tecnologici significativi o della scoperta di nuove leggi fisiche.
L’alternativa principale è lo sviluppo di navi spaziali che possano ospitare equipaggi per un lungo viaggio, dotate di sistemi di supporto vitale bioregenerativi (BLSS), che permettano la coltivazione di cibo, il riciclo di acqua e aria e offrano spazio sufficiente per generazioni di esseri umani.
Il concetto di nave generazionale è stato esplorato fin dai primi del Novecento, sia nella fantascienza che in studi di fattibilità. Il primo esempio noto risale al saggio del 1918 “The Ultimate Migration” di Robert H. Goddard, considerato uno dei “padri” della razzo e da cui deriva il nome del centro di volo spaziale NASA Goddard.
Secondo la sua proposta, la nave sarebbe alimentata da energia atomica o una combinazione di combustibile idrogeno/ossigeno e energia solare, con l’equipaggio in animazione sospesa durante il viaggio. Un altro “padre” della razzo, Konstantin E. Tsiolkovsky, affrontò l’idea di una nave generazionale nel suo saggio del 1928 “The Future of Earth and Mankind”, dove descrisse una “Arca di Noè” autosufficiente, con l’equipaggio sveglio durante il viaggio, che sarebbe durato migliaia di anni.
Proposte successive per il viaggio interstellare
Nel 1946, il matematico polacco-americano Stanislaw Ulam, uno dei contributori al Progetto Manhattan, propose l’uso di dispositivi nucleari per l’esplorazione spaziale, noto come propulsione a pulsazioni nucleari (NPP). Nel 1955, la NASA lanciò il Progetto Orion, uno studio congiunto di Freeman Dyson e General Atomics per esplorare la NPP come metodo per il viaggio interstellare. Il progetto fu abbandonato nel 1963 a causa del Trattato di Interdizione parziale dei test nucleari.
Nel 1964, Dr. Robert Enzmann presentò la proposta più dettagliata di una nave generazionale, chiamata “Enzmann Starship”. Misurando 600 metri, avrebbe ospitato un equipaggio iniziale di 200 persone (con spazio per espansioni) e utilizzato combustibile deuterio e fusioni nucleari per raggiungere velocità relativistiche.
Studi recenti sul viaggio interstellare
Negli ultimi anni, l’Institute for Advanced Concepts (NIAC) della NASA ha condotto ricerche sulla propulsione a antimateria per missioni spaziali di lunga durata, una tecnologia che prevede collisioni tra atomi di idrogeno e antihidrogeno, con un’eccezionale densità energetica e massa ridotta.
Tra il 2017 e il 2019, Dr. Frederic Marin dell’Osservatorio Astronomico di Strasburgo ha condotto una serie di studi approfonditi utilizzando un nuovo software numerico, chiamato HERITAGE, per considerare i parametri necessari per una nave generazionale, come la dimensione minima dell’equipaggio, la diversità genetica e la dimensione della nave.
Il futuro del viaggio interstellare
Le proposte per il viaggio interstellare con equipaggio sono molteplici e affascinanti, ma continuano a sollevare importanti interrogativi tecnici e pratici. Le navi generazionali potrebbero rappresentare una delle soluzioni più concrete per affrontare le sfide dell’esplorazione spaziale a lungo termine, ma per realizzare tali progetti sarà necessario un enorme progresso tecnologico e un impegno globale.
I vincitori del concorso per il viaggio interstellare con equipaggio
Nel novembre del 2024, è stato lanciato il concorso internazionale Progetto Hyperion per la progettazione di navi spaziali destinate a missioni interstellari con equipaggio. I partecipanti, provenienti da tutto il mondo, sono stati sfidati a concepire navi spaziali che garantissero la sopravvivenza di società umane durante viaggi secolari verso esopianeti abitabili. Il concorso ha visto un’ampia partecipazione di team interdisciplinari che hanno dovuto integrare design architettonici, ingegneristici e sociali per soddisfare le esigenze di un viaggio interstellare a lungo termine.
Le richieste della competizione
I partecipanti sono stati chiamati a progettare navi che includessero sistemi ecosostenibili in grado di supportare la vita per almeno 1.000 persone, con una durata di viaggio che si estendesse per secoli. Le navi dovevano rispettare i seguenti requisiti:
- Abitabilità per 1.000 ± 500 persone per secoli.
- Gravitazione artificiale tramite rotazione.
- Una società che garantisse buone condizioni di vita, comprese forniture essenziali come rifugio, abbigliamento e bisogni di base.
- Sistemi di supporto vitale robusti per cibo, acqua, rifiuti e atmosfera.
- Meccanismi di trasferimento della conoscenza per mantenere cultura e tecnologie.
Inoltre, le navi dovevano essere in grado di raggiungere una velocità massima pari al 10% della velocità della luce (0,1c), consentendo loro di raggiungere il pianeta Proxima b, situato a circa 4,25 anni luce dalla Terra, in circa 250 anni.
I progetti vincitori
Di seguito sono riportati i tre progetti vincitori che si sono distinti per originalità, praticità e integrazione di aspetti tecnici, sociali e culturali.
1° posto: Chrysalis
Il team di Chrysalis proviene dall’Italia ed è composto da un gruppo eterogeneo che include Giacomo Infelise (architetto), Veronica Magli (scienziata economica), Guido Sbrogio (astrofisico e ingegnere), Nevenka Martinello (ingegnere ambientale e artista) e Federica Chiara Serpe (psicologa, attrice e artista). Il progetto della nave si basa su una struttura modulare cilindrica che riduce al minimo la sezione frontale, riducendo così il rischio di collisioni con micrometeoriti e detriti spaziali.
La nave misura 58.000 metri di lunghezza e 6.000 metri di diametro, con una massa totale di 2,4 miliardi di tonnellate. Utilizza un sistema di propulsione a fusione diretta (DFD) con elio-3 e deuterio come carburante per generare una forza di accelerazione di 0,1 g. Dopo un anno di accelerazione, il viaggio verso Proxima b dovrebbe durare almeno 400 anni, con un periodo di decelerazione di un anno prima di arrivare a destinazione.
L’habitat della nave è composto da una struttura rotante coassiale che simula la gravità terrestre, offrendo spazio per la produzione di cibo, spazi comuni, abitazioni e giardini. L’elemento distintivo del design è il Cosmo Dome, una struttura che consente agli occupanti di ammirare il cosmo durante il viaggio in bassa gravità. La progettazione è stata apprezzata dalla giuria per la sua coerenza a livello di sistema e per l’approfondimento dei dettagli, come la fabbricazione in orbita e la preparazione dell’equipaggio in ambienti estremi come l’Antartide.
2° posto: WFP Extreme
Il team WFP Extreme è composto da architetti, designer e scienziati dello Studio Design for Extreme Environments della Facoltà di Design Industriale di Cracovia. Il progetto si basa su una struttura centrale e due anelli controrotanti che forniscono gravità simulata mentre la controrotazione minimizza gli effetti Coriolis. Ogni anello ha un diametro di 500 metri e ospita spazi abitativi, aree di lavoro e spazi sociali suddivisi in sei quartieri.
La nave utilizza tecnologie avanzate, come la protezione dalle radiazioni, e introduce soluzioni creative come capsule “taxi” e abbigliamento personalizzato per l’equipaggio. La giuria ha lodato il design per la sua attenzione alle dimensioni culturali e sociali, con concetti che riguardano l’abbigliamento e gli spazi spirituali.
3° posto: Systema Stellare Proximum
Il team Systema Stellare Proximum comprende Dr. Philip Koshy, professore di ingegneria meccanica, Jan Johan Ipe, medico, e Amaris Ishana Mathen, designer grafica. Il progetto prevede una nave spaziale con due Stanford Torii controrotanti all’interno di un nucleo asteroidale. La nave utilizza inizialmente la propulsione a pulsazioni nucleari e successivamente la propulsione ionica.
Questo progetto si distingue per l’uso di una biomimicria ispirata alla forma della medusa, con una struttura a forma di campana che funge da scudo contro le radiazioni e gli impatti. La nave è inoltre dotata di un sistema di propulsione a plasma pulsato e di droni ancorati che la manovrano quando necessario.
La giuria ha apprezzato la narrazione immersiva del progetto, che integra aspetti tecnici, sociali e culturali, e l’uso innovativo dell’asteroide come scudo contro le radiazioni.
Altri riconoscimenti e menzioni speciali
Oltre ai tre vincitori principali, molti altri progetti hanno ricevuto menzioni onorevoli per la loro originalità e validità concettuale. Questi progetti offrono spunti interessanti per il futuro del viaggio spaziale interstellare, esplorando soluzioni creative per la vita a lungo termine nello spazio.
Per scoprire la lista completa dei progetti premiati e altre informazioni, è possibile visitare il sito ufficiale del Progetto Hyperion.