NOTE SULLE COLONIE SPAZIALI

testi di Zivago

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Leggendo la storia di Gundam, che si svolge nell’Era Spaziale, ci si può chiedere dove tutto abbia luogo. In effetti gli avvenimenti ruotano principalmente intorno alla Terra, alla Luna ed a centinaia di colonie spaziali, nel settore di spazio chiamato Sfera Terrestre. Le colonie si trovano tutte concentrate in sette aree, chiamate Sides, ed hanno generalmente la forma di un cilindro, lungo circa 32 km e del diametro di 6,4 km, che genera gravità artificiale ruotando lungo il suo asse longitudinale, con tre grandi specchi solari che si dipartono dall’estremità opposta al Sole. Le Sides orbitano intorno a cinque diversi punti dell’orbita lunare, noti come punti di Lagrange, ed ospitano un centinaio di colonie ciascuna. (Nella figura a fianco, la Terra vista dalle colonie open-type di Side 7)

(La figura sotto mostra la posizione approssimativa delle Sides rispetto al sistema Terra-Luna, con i punti di Lagrange, e la posizione delle basi spaziali fortificate o strategiche più importanti)

I cinque punti di Lagrange (L) furono ipotizzati e calcolati dal matematico francese Joseph Louis Lagrange nel 1772, e confermati con osservazioni empiriche a partire dal 1906. L1 è il più facile da raggiungere e si trova tra la Terra e la Luna, dove le forze gravitazionali dei due corpi si annullano (325.000 km dalla Terra e 56.000 km dalla Luna). L2 si trova davanti alla faccia nascosta della Luna, dove agisce la risultante delle stesse forze (447.000 km dalla Terra e 67.000 km dalla Luna). L3 è il punto dell’orbita lunare diametralmente opposto alla Luna (380.000 km dalla Terra e 760.000 km dalla Luna). Tutti e tre sono “valli” gravitazionali a forma di sella in cui un corpo disposto perpendicolarmente all’asse Terra-Luna è sempre attratto verso l’asse stesso; per tale ragione sono punti di equilibrio instabile (un’orbita circolare intorno a questi punti, se il piano dell’orbita è perpendicolare all’asse Terra-Luna, è stabile come l’orbita intorno ad un vero corpo celeste). L4 ed L5 sono situati nell’orbita lunare ad uguale distanza dalla Terra e dalla Luna, e formano un triangolo equilatero con L3 di 380.000 km di lato. Essi, d’altra parte, sono “valli” circolari in cui un corpo disposto in qualsiasi direzione ritorna al centro, per cui sono punti di equilibrio stabile. I punti lagrangiani sono fondamentali per determinare dove costruire le colonie, ed L4 ed L5 sono i migliori, consentendo orbite regolari di 29½ giorni, con piccole correzioni periodiche. Inoltre, poiché giacciono tutti sul piano dell’orbita lunare, questi punti sono raggiungibili in poco tempo e non occupano la già affollata orbita geosincrona. In termini di tempo, utilizzando traiettorie ad energia minima, la distanza minore è quella tra la Luna ed L1 (9,6 h), e la massima quella tra L2 ed L3 (156 h).

La posizione delle Sides, o il tipo di colonia, sono importanti per comprendere alcune delle ragioni della storia politica e sociale del sistema Terra-colonie. La distanza politica e culturale dalla Terra, per esempio, trova corrispondenza, in un primo momento storico, nella distanza fisica e nella linea d’orizzonte: Side 3, collocata in L2, è, infatti, l’insediamento d’oltreorbita più lontano (450.000 km circa) e non è mai in vista della Terra (essendovi sempre frapposta la Luna e, comunque, essendo costituita da colonie di tipo chiuso), ed è proprio da questa situazione che origina l’idea di fondo del Contolismo, lo spazio aperto come unica frontiera dello sviluppo dell’umanità. Side 7, invece, è dalla parte opposta, e la sua “vicinanza” alla Terra (tra l’altro, è la patria di Amuro Rei e di Camille Vidan) dipende anche dal fatto che, attraverso le enormi finestre delle sue colonie aperte, il pianeta “azzurro” è sempre visibile, insieme alle luci delle colonie in L4 ed L5, mentre non vede mai la Luna. Anche la popolazione lunare è in parte influenzata dalla sua localizzazione: non a caso Granada fronteggia Side 3 e Von Braun City la Terra. Le popolazioni delle altre Sides, invece, durante la “guerra di un anno” ed i successivi conflitti tra la Federazione e le forze di Jion restano sostanzialmente equidistanti, se non addirittura neutrali, e le loro amministrazioni cercano sempre il compromesso, evitando prese di posizione nette. L’unico tentativo politico comune, in quella fase storica, è costituito dalla Confederazione delle Sides, un progetto diplomatico che negli anni 60 cercò di approdare ad un’autonomia negoziata delle colonie, ma che si scontrò con l’intransigenza della Federazione Terrestre. La situazione, tuttavia, muta drasticamente col perdurare della politica di sfruttamento coloniale, fino a sfociare nella drammatica crisi del II secolo, quando prima Side 4 (123 U.C.) e poi Side 2 (149 U.C.) conquistano con la forza l’indipendenza, innescando un inesorabile processo di disgregazione della Federazione.

La maggior parte delle colonie orbitali dell’era spaziale si basa sul terzo progetto di Gerard K. O’Neill realizzato per la NASA nel 1977. Il cd. open-type consiste in un gigantesco cilindro con le estremità costituite da calotte semi-sferiche, lungo circa 32 km e del diametro di 6,4 km, con una superficie abitabile di 325 kmq a disposizione di circa 10 milioni di abitanti. Come anticipato, il cilindro ruota su sé stesso lungo il proprio asse centrale longitudinale alla velocità di ½ RPM (una rotazione ogni 2 minuti) per simulare la gravità terrestre. Orbitando con un’estremità rivolta verso il Sole, esso è diviso per la sua lunghezza in due metà di tre pannelli ciascuna, una “terrestre” ed una “celeste”. Tre lunghi specchi solari si dipartono angolarmente dall’estremità opposta al Sole per rifletterne la luce, attraverso i pannelli trasparenti della parte celeste, sulla parte terrestre del cilindro. Poiché le estremità sono semi-sferiche, il corrispondente pannello terrestre appare, dal punto di vista interno, come una montagna alta 3.200 m circa. La gravità artificiale sul fondo dei pannelli è di 1 G, ma diminuisce in ragione logaritmica fino a zero in corrispondenza dell’asse centrale, le cui estremità terminano sulle cime delle due montagne: man mano che si sale sul monte, quindi, la gravità diminuisce, fino ad annullarsi una volta sulla cima. La lunga vallata di circa 30 km che si apre tra le due alture sulla parte terrestre del cilindro è caratterizzata da una lussureggiante vegetazione, con laghi e ruscelli artificiali, ed ospita sei insediamenti urbani densamente popolati, sei insediamenti residenziali e tre rurali. Le zone più popolate ed urbanizzate sono quelle verso le estremità della colonia, ai piedi delle montagne, mentre il centro è mantenuto in uno stato selvatico, ed ospita i villaggi rurali. Solo in un secondo momento, dopo una lunga fase di sperimentazione in biocellule chiuse sulla Terra, si è ritenuto di poter consentire anche la presenza di animali allo stato brado, sia di acqua, che di terra e di aria, ricostruendo, così, sulle colonie delle vere e proprie catene biologiche specifiche. La cura e la messa a punto dell’ecosistema è fondamentale per il ciclo vitale delle colonie, soprattutto per quanto riguarda l’autosufficienza nella produzione di ossigeno.

Le pareti del cilindro, nella parte terrestre, sono spesse un metro e sono fatte di cemento armato con titanio, composto di anortosite, potassio, terre rare e fosforo. I tre pannelli terrestri sono, poi, ricoperti da uno strato medio di 5 m di terreno. I tre pannelli celesti, invece, sono fatti di vetro di quarzo, una silice vitrea di quarzo puro, trasparente ai raggi ultravioletti. Ogni pannello trasparente è largo 3,2 km e lungo 25,6 km, diviso in otto “finestre” quadrate di 3,2 km per lato. Sette ponti collegano ciascun pannello terrestre a quello successivo, attraversando quello celeste intermedio e congiungendosi alle giunzioni delle “finestre”, per un totale di 21 ponti. L’elemento base dei pannelli celesti è un prisma cubico di vetro di quarzo di 1 m per spigolo, pesante quasi 3 t e montato in una griglia di titanio che forma una “cornice” quadrata di 16 m per 16 m contenente 256 prismi. Le “cornici” sono montate, 8 per lato, in “lastre” anch’esse quadrate di 128 m di lato; a loro volta le lastre sono montate, 5 per lato, in “telai” quadrati di 640 m di lato. Così, ogni “finestra” quadrata conta 25 telai e, di conseguenza, ciascun pannello celeste conta 200 telai: poiché i pannelli sono tre, si hanno in tutto 600 telai, per un totale di 245.760.000 prismi di quarzo per ciascuna colonia, per un peso complessivo di oltre 730 milioni di tonnellate di vetro di quarzo.

Alle estremità dell’asse centrale del cilindro sono situati i due porti spaziali, che ruotano in direzione opposta a quella della colonia per mantenere una posizione stazionaria. Dei fari laser tracciano una pista d’attracco di 5 km per le navi in arrivo dallo spazio. Una centrale ad energia solare da 1 GW/h è collocata in ciascuno dei due porti spaziali, che contengono sei bacini d’attracco l’uno, disposti intorno all’asse, come il tamburo di una pistola. Ogni bacino ha cinque moli che possono ospitare fino a tre navi da 300 m ciascuno, per un totale di 90 navi per porto. Tra il porto e la fine delle calotte terminali, lungo l’asse, sono allineati i blocchi industriali a gravità zero, mentre i blocchi industriali a gravità standard sono montati all’esterno del cilindro, insieme alle unità agricole e zootecniche, lungo un enorme anello collegato che corre intorno all’estremità del cilindro opposta al Sole, cui è fissato da tre bracci radiali percorribili lunghi 32 km. Ciascuna unità zoo-agricola contiene un numero variabile di serre idroponiche da coltivazione o da pascolo disposte su un’area di quasi 130 ettari, ed è riscaldata ed illuminata con luce solare concentrata. Ovviamente l’anello non ruota insieme alla colonia (se così fosse la gravità artificiale nelle unità zoo-agricole ed industriali sarebbe di 5 G), ma è fisso: sono invece le singole unità (72 di forma cilindrica, lunghe 645 m e di uguale diametro) a ruotare intorno all’anello alla velocità di 2 RPM.

La giornata coloniale dura 24 h, ed è regolata secondo le coordinate del tempo universale (l’ora del punto di intersezione tra il meridiano di Greenwich e l’Equatore sulla Terra). La notte, il giorno e le stagioni sono determinate variando l’angolo e l’altezza degli specchi solari esterni; l’alba è alle 6:00 ed il tramonto alle 18:00. La temperatura media è di 25° C e l’umidità relativa media è del 50%, con una pressione atmosferica pari a quella che si ha sulla Terra ad un’altitudine di 1,6 km.

I trasporti terrestri nella colonia sono assicurati da auto elettriche alimentate da celle ad idrogeno ed ossigeno indefinitamente riciclabili che producono elettricità e vapore acqueo. Veicoli a tenuta stagna attraversano lo scafo esterno correndo su binari a levitazione magnetica e sfruttando la velocità di rotazione della colonia (644 km/h). Delle funicolari collegano i centri urbani pedemontani con le zone industriali ed i porti a gravità zero situati al centro delle calotte terminali lungo l’asse centrale.

Come detto, la gravità è simulata con il moto rotatorio del cilindro che dà un’accelerazione radiale, con singolari effetti collaterali. Poiché il peso è una funzione dell’accelerazione, camminando nella direzione della rotazione (spin-plus) esso aumenta e si ha la sensazione di salire, in quanto l’accelerazione del moto in avanti si somma all’accelerazione radiale della colonia. Al contrario, camminando nella direzione opposta a quella della rotazione (spin-minus) il peso diminuisce e si ha la sensazione di scendere, poiché l’accelerazione del moto in avanti si annulla in parte con l’accelerazione radiale. Risalire verso l’asse della colonia, invece, diminuisce il peso, poiché più ci si allontana dalle pareti del cilindro, minore è la forza centrifuga. Tuttavia, la forza centrifuga non è uguale alla forza di gravità: in tal caso, infatti, ciò che è più vicino all’asse di rotazione ruota più lentamente, così la propria testa ruota più lentamente dei propri piedi. Semplici movimenti diventano, allora, complessi, e gli occhi ingannano. Inclinare o scuotere la testa produce un’illusoria sensazione di movimento la cui direzione dipende dalla posizione relativa rispetto alla direzione della rotazione. Vertigini e nausea possono essere causati da bruschi movimenti della testa, poiché le forze di Coriolis creano coppie incrociate di accelerazioni angolari nei canali semicircolari dell’orecchio quando la testa si gira rispetto al piano della rotazione. Queste forze sono tali che, se si salta, si ricade spostati rispetto al punto di partenza di circa il 10% dell’altezza del salto, nella direzione opposta a quella della rotazione; così come l’acqua, nelle colonie, scorre sempre nella medesima direzione della rotazione (spin-plus). Gli abitanti delle colonie, dunque, nei loro spostamenti devono tener sempre conto dell’influenza della rotazione della colonia, influenza che è molto più incisiva di quella che la rotazione della Terra ha rispetto ai movimenti dei suoi abitanti. Probabilmente, è anche nel diverso rapporto istintivo con lo spazio ed il moto, maturato di generazione in generazione, che va ricercata l’origine dei newtype, dei loro riflessi, della loro velocità e del loro intuito.

Sebbene molti fattori siano controllati, ciascuna colonia ha un suo ciclo meteorologico. Innanzitutto, l’estremità verso il Sole si riscalda più di quella rivolta verso lo spazio aperto. L’aria lungo l’asse centrale, dove la gravità è nulla e non si manifestano gli effetti dell’accelerazione radiale, tende quindi ad espandersi verso le pareti del cilindro, dove cambia direzione, iniziando a girare nel senso della colonia ed a spostarsi verso l’estremità più fredda. Quando vi giunge si raffredda e ritorna indietro, creando un costante spostamento di masse d’aria che trascina le nubi che normalmente si formano all’interno del cilindro. La dinamica di temperatura, umidità e rotazione, poi, riproduce nella colonia quello che sulla Terra è noto come “effetto isola”: abbondanti precipitazioni si verificano ogni giorno alle 10:00, alle 13:00 ed alle 16:00 per non più di cinque minuti, quando l’acqua evaporata raggiunge il punto di saturazione e condensa spontaneamente. La singolarità della pioggia delle colonie, però, sta nel fatto che essa cade tanto sulla parte “terrestre” quanto su quella “celeste”, dal momento che il cilindro ruota su sé stesso, con la conseguenza che si crea un “cielo d’acqua” che non evapora mai del tutto. Diverse sono le soluzioni adottate per ovviare a questo inconveniente che si ripercuote sulla regolare diffusione della luce solare nel cilindro. In alcune colonie la parte celeste viene riempita permanentemente di acqua, in modo da garantire uniformità nella rifrazione della luce; in altre, con costi energetici però maggiori, si è realizzato un sistema di pompe idrovore che prosciuga continuamente la parte celeste, incanalando l’acqua verso la parte terrestre direttamente nella rete idrica.

Come detto l’open-type costituisce la colonia più diffusa: sei Sides su sette, infatti, l’hanno adottato come tipo standard. Diverso è, invece, il tipo coloniale di Side 3. Il closed-type di Jion è un cilindro delle stesse dimensioni, ma senza la parte “celeste” e le estremità a calotta, e privo degli specchi solari esterni. La luce solare viene riflessa all’interno attraverso dei tubi di fibra ottica su un nucleo radiante centrale, che illumina un unico continuo paesaggio a 360 gradi. La superficie abitabile, dunque, è doppia rispetto alle colonie aperte: circa 650 kmq complessivi. Le colonie chiuse ospitano, però, soltanto due centri urbani, due centri suburbani ed una sola area rurale, per un totale di 36 milioni di abitanti, e malgrado siano ben più efficienti di quelle aperte, sono certamente meno piacevoli: il paesaggio indifferenziato è monotono e la colonia ha un aspetto più artificiale e meno spazioso e congeniale del tipo aperto.

Un terzo tipo di colonia è quello sferico, realizzato dal Bugh Concern nel 74 U.C. Si tratta di una sfera del diametro di 500 m che ruota sul suo asse alla velocità di 2 RPM, ed ha una superficie abitabile di 1.250 mq, con una popolazione di 10.000 persone distribuita in tre villaggi rurali.

Nell’ordine federale l’amministrazione delle colonie è affidata, in via generale, ad una società governativa, la Colony Public Corporation (CPC), ma ogni Side ha un proprio Consiglio Amministrativo locale composto da delegati della CPC e da membri eletti direttamente dalla popolazione coloniale. In particolare, Side 1 è governata dall’amministrazione Zahn; Side 2 dalla Hatte (indipendente dal 149 U.C.); Side 3 dalla Munzo (indipendente dal 58 al 100 U.C.); Side 4 dall’amministrazione Moore (indipendente dal 123 U.C.); Side 5 dalla Raum; Side 6 dalla Riah e Side 7 dall’amministrazione Noah (eccetto il periodo della dittatura militare dei Titani, 85-87 U.C.).

Altro capitolo della colonizzazione della sfera terrestre è costituito dagli asteroidi. Nel 45 U.C. la Federazione Terrestre sposta l’asteroide Juno in orbita intorno ad L3, ribattezzandolo Luna 2, la più importante base militare spaziale UNT. Con un diametro di 244 km ed interamente scavato ed abitabile all’interno, esso è grande migliaia di volte qualsiasi altra colonia orbitale, la maggior parte delle quali, peraltro, è stata costruita con i materiali di risulta proprio dello scavo di Juno. Nella costruzione di asteroidi fortificati, però, è Jion all’avanguardia. Nel 79 U.C., durante la “guerra di un anno”, due asteroidi vengono fusi insieme per formare la base di A Bao A Qu, in L2, il cui singolare nome è mutuato dal nome arabo del mostro mitologico posto a guardia della “Torre del Destino”, in uno dei racconti delle “Mille e una notte”. L’asteroide Salomone viene, invece, collocato a metà strada tra Side 1 e Side 6 come avanposto fortificato. L’asteroide di Axis, infine, è l’unico dotato di un sistema di propulsione e di un simulatore di gravità, collocato nel modulo Mouser.

La Luna è stata la prima frontiera del piano di colonizzazione federale. Le colonie lunari sono città-stato formalmente affiliate alla Federazione, spesso unite a basi militari e costruite nei numerosi crateri che ricoprono la superficie selenitica, in base alla teoria che i meteoriti, come i fulmini, non colpiscono due volte lo stesso punto. Esse sono generalmente di grandi dimensioni, estendendosi per parecchi chilometri sotto terra in più livelli, dallo spazioporto e dagli impianti industriali situati in superficie, fino ai livelli commerciali e residenziali ed ai giardini e fattorie idroponiche sul fondo. La luce solare è trasportata all’interno attraverso fibre ottiche che ricreano un cielo artificiale in un’enorme atrio che funge da parco. Von Braun City è stata la prima città lunare, fondata nel 27 U.C., ed anche la più importante e popolosa, tanto da essere considerata una sorta di capitale. Negli ambienti militari si dice, infatti, che «chi controlla Von Braun controlla la Luna», o almeno la sua faccia visibile, anche perchè è stata la sede degli stabilimenti della Anaheim Electronics, la corporation in cui sono stati sviluppati molti dei mobile suits federali. Granada, seconda città della Luna per grandezza ed importanza, è stata a lungo una base militare di Jion e sede strategica per il controllo della faccia nascosta. La maggior parte delle città lunari ha cambiato spesso bandiera nel corso dei conflitti, ma quasi mai per convinzione politica: gli abitanti lunari, infatti, sono sostanzialmente indipendenti grazie al grande potere economico garantito loro dalla gestione degli immensi giacimenti minerari lunari, fondamentali per le forniture sia dell’una che dell’altra parte belligerante.

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