How Rockets Escape Earth

Dalla finestra della cucina a Noe Valley, Arlo e suo padre guardarono una palla rossa rimbalzare giù per la ripida strada di San Francisco. "Wow, guarda quanto va veloce!" esclamò Arlo, indicando con una mela mezza mangiata. Suo padre annuì, sorseggiando il caffè. "La gravità tira davvero giù le cose da queste colline, vero?" Un momento dopo, Arlo alzò lo sguardo dalla strada al cielo azzurro pallido. "Se la gravità è così brava a tirare giù le cose," chiese, "come fa un razzo ad andare nello spazio?"

"Questa è la grande domanda!" disse suo padre, inginocchiandosi accanto a lei. "Devi andare incredibilmente veloce, qualcosa chiamato 'velocità di fuga'. Pensa alla gravità terrestre come a una gigantesca collina invisibile; per andare nello spazio, un razzo deve essere lanciato con una velocità sufficiente per arrivare fino in cima e oltre l'altro lato." Prese una piccola macchinina giocattolo e la fece rotolare lentamente sul davanzale inclinato, guardandola scivolare indietro. "Vedi? Troppo lento, e cadi sempre."

"Allora, chi è stata la prima persona a capire quanto fosse grande quella collina gravitazionale?" si chiese Arlo ad alta voce, con il mento appoggiato sulle mani. Suo padre sorrise. "Per rispondere a questo, dobbiamo viaggiare indietro nel tempo di oltre trecento anni, in Inghilterra, molto prima che qualcuno avesse anche solo sognato di costruire una vera astronave." La soleggiata cucina di San Francisco sembrò svanire, sostituita dall'immagine di uno studio tranquillo, con muri in pietra, pieno di libri e strani strumenti.

"Questo è Sir Isaac Newton," narrò la voce di suo padre, mentre l'uomo alla scrivania alzava lo sguardo dal suo lavoro. "Alla fine del Seicento, non era solo uno scienziato; era un risolutore ossessivo di enigmi che ideò le leggi del moto e della gravitazione universale. Era affascinato dal motivo per cui la luna orbitava attorno alla Terra invece di volare via o precipitare." Newton prese un compasso, picchiettandolo pensieroso contro un disegno del sistema solare.

Newton non pensava ai razzi, ma ai cannoni. Schizzò un'immagine di una montagna gigante che si ergeva sopra le nuvole. "Si rese conto che se avesse potuto stare sulle spalle di giganti come Galileo, avrebbe potuto vedere più lontano", sussurrò Arlo, ricordando la famosa citazione. Newton immaginò di sparare una palla di cannone dalla cima. "Un po' di polvere da sparo, e la palla cade a Terra", mormorò tra sé, disegnando una linea corta e curva.

"Ma con più polvere da sparo," Newton abbozzò di nuovo, "la palla viaggia più lontano prima di atterrare." Disegnò un secondo arco, più lungo, che avvolgeva un quarto del suo disegno della Terra. "Con la giusta velocità, la palla di cannone cadrebbe, ma viaggerebbe così lontano orizzontalmente che mancherebbe costantemente la Terra, entrando in orbita! E con ancora più velocità..." Disegnò una linea finale, una che si allontanava completamente dal pianeta, per non tornare mai più.

Quell'ultima, sfuggente riga era il segreto! "L'idea di Newton ha dimostrato che la velocità di fuga dalla Terra è di circa venticinquemila miglia all'ora", spiegò il padre di Arlo. "Scienziati come Konstantin Tsiolkovsky in Russia e Robert Goddard in America usarono la sua matematica per progettare i primi veri razzi". La scena si spostò per mostrare il colossale razzo Saturno Cinque, che usò esattamente quel principio per mandare gli esseri umani sulla Luna.

Tornando in cucina a Noe Valley, il sole pomeridiano entrava a fiotti. Arlo balzò in piedi, i suoi occhi brillavano di eccitazione. "Quindi il razzo gigante è solo una palla di cannone superpotente!" disse, afferrando il suo piccolo razzo giocattolo. "Deve andare abbastanza veloce da superare l'enorme collina gravitazionale della Terra e non ricadere giù!" Suo padre sorrise e le diede il cinque. "Esatto! Hai capito."

La madre di Arlo entrò, tenendo un cesto di biancheria. "Cos'è tutto questo entusiasmo?" chiese. "Abbiamo calcolato la velocità di fuga!" annunciò Arlo. Suo padre aggiunse: "È come un giocatore di baseball professionista che non può lanciare una palla in orbita, non importa quanto ci provi." La madre di Arlo rise. "Quindi anche l'acqua che schizza dalla fontana nel Golden Gate Park sta combattendo la sua piccola battaglia con la collina gravitazionale, ma perde sempre."

Arlo tirò fuori il suo taccuino delle scoperte e scrisse con cura: "Velocità di fuga, la velocità per sempre!". Guardò il poster del sistema solare sulla sua parete, con un nuovo apprezzamento negli occhi. "Papà," disse lentamente, voltandosi verso di lui, "la luce viaggia più veloce di qualsiasi cosa. Esiste una collina gravitazionale così ripida che nemmeno la luce può sfuggirle?" Gli occhi di suo padre si illuminarono, intuendo la prossima grande domanda.