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 Ilheus (Brasile)... di Carla
 

“Omettere di dire la verità è come mentire.”
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Di seguito gli interventi pubblicati in questa sezione, in ordine cronologico.
 
 
Di Carla (del 13/12/2017 @ 09:30:00, in Scienza, linkato 1226 volte)
Se vogliamo far funzionare la nostra colonia su Marte, abbiamo prima di tutto bisogno di energia. Come possiamo ottenerla?
 
Courtesy of NASA/JPL
 
La prima e più ovvia fonte di energia è il Sole (nella foto sopra un tramonto nel Cratere Gale su Marte). La radiazione solare raggiunge costantemente la superficie di Marte e per poterla trasformare in una forma di energia sfruttabile si può far uso di una tecnologia già ampiamente utilizzata nel nostro pianeta: i pannelli fotovoltaici.
Questi pannelli sono costituiti da celle che a loro volta presentano diversi strati costituiti da una coppia di fogli di silicio, di cui uno è caricato positivamente e uno negativamente. Quando la radiazione solare li raggiunge, questa fa eccitare l’elettrone del foglio negativo, che a sua volta migra verso quello positivo. Tale fenomeno, ripetuto per tutti i singoli elettroni presenti, dà luogo a una corrente elettrica.
In pratica si verifica una trasformazione dell’energia solare in energia elettrica, che può essere immagazzinata in batterie e utilizzata per tutte le necessità del nostro insediamento sul pianeta rosso. L’efficienza della trasformazione è di circa il 20%, ma tende a crescere col migliorare di questa tecnologia. Inoltre i pannelli solari hanno una vita utile abbastanza lunga, soprattutto considerando che su Marte sarebbero sottoposti a eventi meteorologici molto più miti, cosa che li trasforma in una fonte di energia rinnovabile a lungo termine.
Ci sono però tre limiti legati all’uso dei pannelli solari.
 
Il primo, che si osserva ovviamente anche sulla Terra, è che funzionano solo durante le ore di luce (il cosiddetto dì), mentre smettono del tutto di funzionare di notte. Inoltre la loro produzione di energia non è costante, ma varia lungo l’arco della giornata, raggiungendo il massimo quando il sole è allo zenit durante il solstizio d’estate (se le condizioni meteorologiche lo consentono). La soluzione a questo problema è semplicemente quella di accumulare l’energia prodotta durante il dì in batterie, in modo da averne a disposizione in maniera costante durante tutto il sol (giorno marziano).
 
Il secondo limite, invece, riguarda proprio Marte: il pianeta rosso è più lontano dal Sole rispetto alla Terra, quindi a parità di superficie dei pannelli solari questi ricevono una quantità inferiore di energia. Per ovviare a questo problema, in realtà basterebbe installare più pannelli. Di certo su Marte non manca lo spazio per farlo. Ma significa anche avere più dispositivi cui dover fare una costante manutenzione affinché funzionino sempre al meglio.
 
E questo ci porta al terzo limite: i diavoli di polvere e le tempeste di polvere.
Sappiamo che l’atmosfera di Marte è appena l’1% in densità rispetto a quella terrestre, nonostante ciò non è del tutto esente da importanti fenomeni meteorologici. La superficie del pianeta infatti è spazzata da frequenti venti che possono ampiamente superare i 100 chilometri orari. Nonostante l’aria sia sottile, i venti sono in grado di sollevare il pulviscolo più leggero generando colonne rotanti di aria scaldata dal Sole chiamate diavoli di polvere (nella foto sotto un diavolo di polvere in azione ripreso dall’orbita di Marte, simile a quello osservato da Melissa alla fine di “Deserto rosso”). I diavoli di polvere marziani sono molto più alti rispetto agli omonimi terrestri, ma, proprio per via della presenza di un’aria sottile, non sarebbero in grado di provocare danni a un insediamento umano. Tranne quello di coprire di polvere i pannelli solari, riducendo o annullando la loro efficienza!
Anche questo problema ha una semplice soluzione, vale a dire pulire periodicamente i (numerosi) pannelli, cosa che aggiunge un ulteriore consumo di quella stessa energia che producono. Talvolta, però, può accadere il contrario: un diavolo di polvere può casualmente pulire un pannello solare, come è accaduto al rover Spirit nel 2005, ma di certo non possiamo sperare in una tale casualità.
 
Courtesy of NASA/JPL
 
Ma i venti e la polvere creano anche un problema molto più serio. Su Marte, infatti, il continuo soffiare dei venti, in particolare in certi periodi dell’anno, è in grado di dare luogo a tempeste di polvere, in grado di ricoprire ampie aree e di durare anche per mesi. Anche nel caso della tempesta di polvere non abbiamo a che fare con un evento meteorologico distruttivo. La spinta che un vento può dare anche a 150 chilometri orari su Marte è sempre un centesimo di quanto avverrebbe sulla Terra. Tant’è vero che alcune tempeste di sabbia potrebbero essere così lievi da non venire affatto percepite al livello del suolo, almeno non dall’occhio umano, ma lo sarebbero per i pannelli solari. La polvere sospesa nell’aria, infatti, può ridurre in maniera drammatica la percentuale di energia solare in grado di raggiungere la superficie dei pannelli, e ciò può andare avanti per settimane o mesi, rendendoli di fatto inutili allo scopo di produrre energia elettrica.
Per questo motivo non possiamo fare affidamento soltanto sul Sole come fonte diretta di energia.
 
Come ho appena detto, però, su Marte c’è un sacco di vento ed esso porta con sé altra energia, sfruttabile attraverso l’impiego di turbine eoliche (come quelle utilizzate nella Stazione Alfa in “Deserto rosso”). Nonostante si tratti di un’energia eolica in proporzione nettamente inferiore a quella che si può sfruttare nel nostro pianeta, la maggiore frequenza e la maggiore velocità media dei venti li rende fonte di energia alternativa da affiancare a quella solare. A ciò si aggiunge il fatto che nei diavoli di polvere la frizione tra le particelle crea delle cariche elettrostatiche e periodicamente si scaricano sotto forma di fulmine e, almeno in teoria, si potrebbe provare a intrappolare anche quell’energia.
 
Resta però da considerare il peggiore degli scenari, che è tutt’altro che raro: una lunga tempesta di polvere che blocchi la luce del Sole, ma che allo stesso tempo non sia caratterizzata da venti tanto forti e costanti da sopperire al mancato funzionamento dei pannelli solari.
Inoltre queste fonti di energia rinnovabili, oltre a essere incostanti, hanno anche a pieno regime in proporzione un’efficienza più bassa rispetto a ciò che avviene sulla Terra, pur presentando problematiche di manutenzione non trascurabili. È probabile che la necessità di energia di una futura colonia marzia diventi un incentivo per cercare di migliorare questo tipo di tecnologie o addirittura inventarne di nuove in grado di sfruttare l’energia solare ed eolica, cosa che avrebbe poi degli importanti benefici sulla Terra.
Ma, nel frattempo, se vogliamo poter disporre di un’energia costante che sia disponibile in quantità notevoli, tali da portare avanti il funzionamento di un insediamento sul pianeta e la sua espansione nel tempo, è necessario rivolgerci a una fonte più potente, più affidabile e più facilmente gestibile, anche se magari, almeno per il momento, ce la dobbiamo portare dalla Terra.
 
Courtesy of NASA/JPL
 
Prendiamo il caso del rover Curiosity (foto sopra). A differenza di Opportunity e degli altri rover (ora non più funzionanti) Spirit e Sojouner, Curiosity non ha pannelli solari, bensì è alimentato esclusivamente da un generatore termoelettrico a radioisotopi. Questo dispositivo presenta un modulo contenente un isotopo radioattivo del plutonio, che decadendo diventa una fonte di calore. Questo calore viene trasformato da un convertitore termoelettrico in energia elettrica. Un generatore di questo tipo è abbastanza piccolo e può produrre energia in maniera continua per anni. Ovviamente, se usato da esseri umani, deve essere opportunamente schermato per evitare l’esposizione a radiazioni. Ma ciò vale in pratica per qualsiasi attività si svolga su Marte, che è costantemente raggiunto da radiazioni ionizzanti, solo in piccola parte bloccate dalla sottile atmosfera. Purtroppo c’è un limite alla potenza che un generatore di questo tipo può generare, ma esso è utile per far funzionare per lunghissimo tempo singole apparecchiature con un consumo di potenza contenuto, come la sonda Voyager 1 che è stata lanciata nel 1977 e adesso che è uscita dal Sistema Solare continua a comunicare con la Terra (di recente sono stati addirittura riaccesi i suoi propulsori per compiere una breve manovra, dopo 37 anni dall’ultima volta che sono stati utilizzati).
 
Per creare, far andare avanti ed espandere una colonia sul pianeta rosso ci serve, però, molta più energia. La risposta a questa necessità è estrarla dagli atomi. Per farlo è necessario disporre la nostra colonia di piccoli reattori nucleari, cioè delle strutture opportunamente schermate in cui facilitare le reazioni nucleari in combustibili come l’uranio, il plutonio e il torio, in modo che rilascino molta più energia di quella generata dal loro lento decadimento spontaneo. Nello specifico il processo cui vanno incontro si chiama fissione, cioè la separazione in due parti del nucleo atomico. Il calore generato viene poi convertito in energia elettrica.
 
All’inizio si dovranno importare dalla Terra i combustibili nucleari, ma in un tempo successivo sarà possibile estrarli su Marte esattamente come si fa sul nostro pianeta (bisogna prima scoprire dove trovarli). Il vantaggio delle reazioni nucleari è che da piccole quantità di materia prima si possono estrarre grandi quantità di energia. Inoltre i reattori hanno una durata molto maggiore rispetto ai pannelli solari o alle turbine eoliche.
Vi consiglio la visione di questo breve video che parla di una ricerca della NASA riguardo all’utilizzo di reattori nucleari (in cui avviene la reazione di fissione) per lunghe missioni nello spazio o per la colonizzazione di altri corpi celesti, incluso Marte.
 
 
Adesso che abbiamo l’energia, possiamo procurarci l’acqua, ma per colonizzare Marte ci servono tante altre cose. La prossima della nostra lista è l’ossigeno (dovremo pur respirare!), ma di questo parlerò nel prossimo articolo.
 
Tutte le foto di Marte sono della NASA. Fate clic sulle immagini per vederle nelle dimensioni originali.
 
Di Carla (del 22/11/2017 @ 09:30:00, in Scienza, linkato 1431 volte)
Una delle prime cose di cui abbiamo bisogno per colonizzare Marte è l’acqua. Come sappiamo, l’acqua è essenziale per la vita come noi la conosciamo. In media una persona è costituita per il 65% da acqua e tutti i processi biologici utilizzano l’acqua come solvente.
Perché proprio l’acqua?
 
Immagine di HeNRyKusNon è un caso che l’acqua sia diventata la sostanza alla base della vita. L’acqua, tanto per iniziare, ha la particolare caratteristica di trovarsi in forma liquida all’interno di un intervallo di temperature molto elevato (dai 0 ai 100°C) a una pressione pari a 1 atmosfera. Il punto di ebollizione dell’acqua è molto più elevato di quello di altre sostanze con una massa simile e questa differenza, che la rende così importante, è dovuta alla sua struttura chimica.
 
È una molecola costituita da due atomi di idrogeno e uno di ossigeno (H2O). I due atomi di idrogeno solo legati entrambi all’unico atomo di ossigeno in modo tale che gli elettroni non sono distribuiti in maniera uguale tra gli atomi. Gli atomi di idrogeno, infatti, presentano una piccola carica positiva, mentre l’atomo di ossigeno ha una piccola carica negativa. Questa polarità fa sì che si creino dei legami (chiamati legami a idrogeno) tra gli atomi di molecole diverse.
I legami a idrogeno non sono tanto forti, ma lo sono abbastanza da tenere le molecole vicine anche a temperature elevate, rendendo l’acqua poco volatile.
Oltre essere la causa dell’elevata temperatura di ebollizione dell’acqua, i legami a idrogeno determinano la disposizione ordinata delle molecole nello stato solido, che risulta essere meno denso di quello liquido. Per questo motivo il ghiaccio galleggia sull’acqua e fa sì che la vita sia possibile al di sotto di esso.
Tutto questo discorso vale sulla Terra, a una pressione di 1 atmosfera o 1013 millibar.
 
NASA Planetary Science
 
E su Marte?
Sappiamo che in passato Marte aveva oceani, laghi e fiumi. Abbiamo le prove geologiche del passaggio e della presenza dell’acqua. Ciò era reso possibile dalla presenza di un’atmosfera molto più spessa di quella attuale e, di conseguenza, di temperature più elevate (immagine sopra: confronto tra Marte oggi e in passato; fare clic sull’immagine per guardare il video di NASA Planetary Science).
Al giorno d’oggi (e da qualche miliardo di anni), come vi ho raccontato nell’articolo precedente, la pressione sulla superficie di Marte oscilla tra i 6 e gli 11 millibar. In questa condizione anche all’equatore, dove la temperatura può raggiungere i 15-20°C, l’acqua non può esistere allo stato liquido, poiché il suo punto di ebollizione è inferiore a questi valori. Ciò fa sì che questa sostanza essenziale per la vita si trovi solo allo stato solido oppure a quello gassoso.
È stato scoperto recentemente che durante l’estate marziana si formano in alcune aree, in corrispondenza di pendii, delle linee scure ricorrenti (individuate dalla fotocamera HiRISE del Mars Reconnaissance Orbiter della NASA; foto sotto: linee ricorrenti in Juventae Chasma, NASA/JPL), che sono state attribuite alla presenza di acqua che, dalle profondità del terreno, emerge e si scioglie. Di fatto quest’acqua riesce a trovarsi (forse) in forma liquida solo perché è ricca di sali che ne innalzano il punto di ebollizione. Ma pare anche che la presenza in questo stato sia solo transitoria e caratterizzata dal suo successivo passaggio allo stato gassoso, e che le linee ricorrenti siano di fatto provocate dallo spostamento di materiale granuloso.
Perciò pensare di andare a raccogliere acqua da questi ruscelli temporanei è fuori discussione.
 
NASA/JPL
 
Su Marte, comunque, ci sono delle fonti ben più evidenti di acqua: il ghiaccio delle calotte polari. Ciò è particolarmente vero per il polo nord (foto sotto: calotta del polo nord di Marte vista da HiRISE/NASA), dove il ghiaccio d’acqua è facilmente raggiungibile, mentre al polo sud questo è intrappolato sotto una calotta di ghiaccio secco (anidride carbonica solida).
In teoria potremmo andare a prendere l’acqua al polo nord di Marte, ma ciò non sarebbe pratico se decidessimo di costruire una colonia umana in altri luoghi del pianeta, con un clima più mite e con un’esposizione più regolare ai raggi solari (che potrebbero tornarci utili per produrre energia).
 
NASA/JPL
 
Secondo varie ricerche, pare che notevoli quantità di ghiaccio siano presenti anche a latitudini più basse, ma in profondità. Se si riuscisse a individuare uno di questi depositi, sarebbe un’ottima idea stabilirsi sopra di esso ed estrarre ghiaccio d’acqua dal sottosuolo.
Inoltre, non è del tutto da escludere l’idea che nel sottosuolo si creino delle condizioni di pressione e temperatura tali da permettere l’esistenza di acqua liquida, magari termale (una teoria che compare spesso nella narrativa di fantascienza e che ho usato anch’io in “Deserto rosso” e in “Ophir. Codice vivente”), ma non è affatto semplice trovarla.
 
NASA/JPLIn realtà esiste però una grande quantità di acqua diffusa su tutto il pianeta, sebbene a basse concentrazioni, intrappolata in forma solida o parzialmente liquida (in presenza di sali) nelle rocce e nel terreno, in particolare nella regolite (lo strato più superficiale costituito da sabbia, polvere, piccole pietre; nella foto: particolare della sabbia di Marte ripreso dal rover Curiosity, NASA/JPL).
E (come ho scritto in “Deserto rosso”) è assolutamente possibile estrarre l’acqua da questo materiale. Prima di tutto lo si deve raccogliere e portare in un ambiente chiuso con una pressione simile a quella terrestre, in cui l’acqua può esistere allo stato liquido. Quindi lo si scalda prima per scioglierla e poi per farla evaporare. Il vapore viene quindi separato e poi condensato. In pratica l’acqua verrebbe separata dalla regolite tramite distillazione.
Questa conterrà ancora numerose sostanze tossiche, che possono essere eliminate tramite un processo di purificazione. L’acqua viene fatta passare attraverso una resina a scambio ionico (una tecnologia già usata per addolcire le acque dure), in cui queste sostanze vengono sostituite con altre non pericolose, come il sodio.
 
Come potete vedere, si tratta di tecnologie esistenti e relativamente semplici da applicare. L’unico problema è che richiedono una notevole quantità di energia, visto il notevole fabbisogno d’acqua dei colonizzatori.
Infatti, un essere umano assume in varie forme più di due litri d’acqua al giorno, inoltre ha bisogno di acqua per l’igiene personale. Ma c’è anche da considerare che consuma tanta acqua quanta ne perde. Per questo motivo è possibile controllare i consumi di acqua tramite l’implementazione di tecnologie che ne consentano il riciclo completo (o quasi), come quelle tuttora utilizzate sulla Stazione Spaziale Internazionale.
Il riciclo è possibile grazie alla cattura del vapore acqueo che si concentra nell’aria all’interno dell’habitat e di quello recuperato dalle tute spaziali dopo l’uso, cui si aggiungono tutte le acque usate. Tutta l’acqua raccolta viene sottoposta a filtrazione, prima per rimuove materiale solido e particolato, poi impurità organiche e inorganiche, infine subisce un’ossidazione catalitica,che elimina composti organici volativi e tutti i microrganismi.
 
Tutto questo, manco a dirlo, richiede altra energia. E proprio di come produrre energia su Marte parlerò nel prossimo articolo.
 

Tutte le foto di Marte sono della NASA. Fate clic sulle immagini per vederle nelle dimensioni originali.
 
Di Carla (del 10/11/2017 @ 09:30:00, in Scienza, linkato 1507 volte)
Conoscete la mia passione per il quarto pianeta del sistema solare, vale a dire Marte. Ne sono affascinata da una ventina di anni, da quando nel 1997 il rover Sojouner, inviato con la missione della NASA Mars Pathfinder, ha iniziato a scorrazzare (si fa per dire) tra le rocce e la polvere del pianeta rosso e a inviare delle immagini mozzafiato di un mondo che, pur essendo alieno, di fatto non pareva tanto diverso dal nostro (foto sotto scattata dal rover Curiosity/NASA).
 
NASA/JPL-Caltech
 
E infatti Marte per molti versi assomiglia al nostro pianeta. È roccioso, è ricoperto da valli, monti, deserti sabbiosi, non è eccessivamente lontano dal Sole, ha una durata del giorno (detto sol) molto simile a quella terrestre (circa 24 ore e 39 minuti terrestri), un asse con un’inclinazione tale da conferirgli un’alternanza di quattro stagioni anch’essa simile alla nostra, e soprattutto possiede gli elementi e le molecole necessarie alla vita, come carbonio, azoto, ossigeno, idrogeno e persino acqua, sia in forma solida sia, come si è scoperto recentemente, liquida (non pura). Queste condizioni esistono adesso, ma esistevano ancora di più miliardi di anni fa, quando Marte aveva un’atmosfera più densa e un clima più caldo (e quindi aveva laghi, fiumi e oceani), nello stesso periodo in cui compariva per la prima volta la vita sulla Terra.
Per questo motivo è abbastanza probabile che la vita, nella sua forma microscopica, sia esistita su Marte in passato, e forse addirittura che continui a esistere in luoghi del pianeta che possiedono le stesse condizioni trovate in alcune regioni della Terra dove sappiamo che vivono organismi estremofili.
 
Tutto ciò rende Marte un luogo interessante per studi nell’ambito dell’astrobiologia e nello specifico dell’esobiologia (il campo di ricerca di Anna Persson, la protagonista di “Deserto rosso”).
Ma, nonostante le condizioni ambientali di Marte siano drammaticamente cambiate negli ultimi 3,7 miliardi di anni, con la perdita di gran parte della sua atmosfera, spazzata via dall’azione dei venti solari a causa di una forza di gravità insufficiente e dell’assenza di una magnetosfera (l’atmosfera di Marte viene attualmente studiata dalla sonda MAVEN della NASA), il pianeta rosso è l’unico corpo celeste del nostro sistema solare ad avere tutte le carte in regola per essere colonizzato dall’uomo, con qualche aggiustamento. E fortunatamente è anche il secondo pianeta più vicino alla Terra (il più vicino è Venere, che però ha condizioni molto più sfavorevoli), cosa che lo rende raggiungibile in tempi accettabili (foto sotto: dune di Marte viste da HiRISE/NASA).
 
JPL/NASA
 
Chiaramente questa affermazione è valida in teoria. Ma in pratica in che modo potremmo vivere su Marte?
È vero, come ho detto sopra, che Marte è molto simile alla Terra. Esistono però delle differenze tutt’altro che trascurabili.
Prima di tutto ha un diametro che è pari a circa la metà di quello terrestre (e al doppio di quello della Luna) e una massa di appena l’11% rispetto a quella della Terra. Ciò si traduce in una gravità di 0,376 g (cioè poco più di un terzo di quella terrestre), che influenza la capacità del pianeta di trattenere l’atmosfera.
Possiede due satelliti naturali, Phobos e Deimos, che, a differenza della Luna, viste le piccole dimensioni (sono probabilmente degli asteroidi catturati nell’orbita) non hanno una forma sferica.
Inoltre si trova più distante dal Sole di circa 78 milioni di chilometri rispetto alla Terra. Per questo motivo la durata dell’anno su Marte è di 687 giorni terrestri (quasi il doppio di quella terrestre), che corrispondono a 668,6 sol, al contempo le temperature variano da -140°C a 20°C, con un valore medio di -60°C.
 
Marte è un pianeta roccioso con una crosta e un mantello simili a quelli terrestri, ma sappiamo poco su ciò che si trova al di sotto di quest’ultimo. Sulla Terra abbiamo un nucleo di ferro solido, avvolto da ferro liquido che ruotando determina la presenza di un campo magnetico permanente che ci protegge dai raggi cosmici. Al contrario, non sappiamo per certo come sia fatto il nucleo di Marte, ma potrebbe essere di ferro allo stato viscoso, vale a dire non in grado di ruotare, in quanto il pianeta non possiede attualmente una vera e propria magnetosfera, la cui esistenza è cruciale per la vita sulla superficie del pianeta.
A ciò si aggiunge il fatto che l’atmosfera di Marte ha una pressione che va da 6 a 11 millibar (quella media della Terra è di 1013 millibar), così bassa da impedire all’acqua pura di trovarsi allo stato liquido (a seconda della temperatura è presente sotto forma di vapore acqueo oppure di ghiaccio), ed è costituita perlopiù da anidride carbonica e pochissimo ossigeno. Quest’ultimo si trova in buona parte intrappolato negli ossidi di ferro che conferiscono il caratteristico color ruggine al pianeta. Un’atmosfera così sottile fornisce al pianeta una protezione molto bassa nei confronti dei raggi ionizzanti provenienti dal Sole, che letteralmente sterilizzano la sua superficie (foto sotto: Phobos e Marte, visti da Mars Express/ESA).
 
DLR/ESA
 
Va da sé che in condizioni del genere, cioè se non vogliamo congelarci o liofilizzarci (secondo la temperatura) istantaneamente oltre che soffocare prima ancora di poter essere uccisi dalle radiazioni, per vivere su Marte abbiamo bisogno di organizzarci un po’.
Tanto per iniziare, ci serve un habitat termostatato, pressurizzato e schermato, delle tute con le medesime caratteristiche per uscire all’aperto e dei mezzi di trasporto. Tutte queste cose ce le possiamo portare dalla Terra. Altre però, vista la distanza dal nostro pianeta d’origine, dobbiamo essere in grado di procurarcele direttamente su Marte.
Queste sono essenzialmente quattro: acqua, energia, ossigeno e cibo.
In questa serie di articoli, che come potete vedere hanno un taglio divulgativo, ho intenzione di parlarvi, tanto per iniziare, di come procurarci questi elementi essenziali per poter vivere sul pianeta rosso.
 
Nell’attesa del prossimo articolo, se non l’avete già fatto, vi invito a iniziare il vostro viaggio su Marte insieme all’esobiologa Anna Persson attraverso la lettura della mia serie di fantascienza “Deserto rosso” e successivamente con il resto del ciclo dell’Aurora, in particolare la terza parte, “Ophir. Codice vivente”, che vede ancora una volta come protagonista il pianeta rosso e i suoi misteri.
 
Tutte le foto sono della NASA o dell’ESA. Fate clic sulle immagini per vederle nelle dimensioni originali.
 
Di Guest blogger (del 13/04/2017 @ 09:30:00, in Scienza, linkato 1641 volte)
© Michele Amitrani
Oggi ho il piacere di ospitare sul mio blog l’autore di fantascienza Michele Amitrani, che in questo articolo ci parla di uno dei temi tecnologici che fa spesso la propria comparsa nei romanzi di questo genere e che forse un giorno potrebbe diventare realtà: l’ascensore spaziale.
 
Guardate in alto. No. MOLTO più in alto.
Avete di fronte l’oggetto più imponente mai costruito dal genere umano.
Si tratta sostanzialmente di un cavo, un cavo molto lungo, più lungo della circonferenza della Terra, ma anche molto sottile, appena qualche centimetro di spessore, e composto interamente da nanotubi di carbonio.
Ci sono delle vetture che lo percorrono in alto e in basso, e ognuna di queste trasporta su base giornaliera persone e materiali oltre l’orbita terrestre.
I razzi non sono più necessari per raggiungere le stelle, così come non lo sono costosi carburanti. La probabilità di incidenti è quasi azzerata. L’impatto sull’ambiente è nullo. E la buona notizia è che anche tu puoi permetterti di salire a bordo, perché il costo di un biglietto è quello che pagheresti per un viaggio su un aereo.
 
Ho appena descritto il Santo Graal di ogni scrittore di fantascienza hard che si rispetti, un oggetto teorizzato per la prima volta nel 1895 dal fisico e scienziato russo Konstantin Ciolkovskij (che nel suo saggio “Sogni sulla Terra e sul cielo” si ispirò alla Torre Eiffel per ipotizzare un’analoga struttura) e impresso a fuoco nell’immaginario collettivo nel 1979 dallo scrittore Sir Arthur Clarke nel suo insuperato best-seller “Le fontane del Paradiso”.
Un’idea presa in prestito dalla fantascienza, dunque, ma vi sorprenderebbe scoprire la semplicità del principio alla base di un ascensore spaziale.
 
Pensateci. Se io attaccassi l’estremità di un filo su una palla da tennis e l’altra estremità alla mia testa e cominciassi a girare su me stesso, il filo rimarrebbe teso e la palla continuerebbe a seguire il mio movimento rotatorio. La Terra ruota a una velocità molto maggiore di quanto io potrò mai fare.
Se seguissi questo esempio e attaccassi un filo incredibilmente resistente sulla superficie terrestre all’altezza dell’equatore e l’altra estremità a una massa abbastanza grande, come ad esempio un piccolo asteroide oltre l’orbita geostazionaria del pianeta per tenere il filo teso, otterrei niente di meno che un collegamento stabile tra la Terra e lo spazio.
Una volta costruito il cavo che collega le due estremità, posso agganciarvi vetture capaci di viaggiare su e giù, in grado di trasportare cargo in orbita senza l’uso di costosi razzi.
 
A questo punto molti di voi si staranno facendo la seguente domanda: se l’ascensore spaziale è un’idea così appetibile, perché continuiamo a usare razzi e a spendere milioni di dollari per un lift-off?
 
Le ragioni sono diverse. Una delle più pressanti è che, sebbene abbiamo a disposizione i mattoni teoricamente in grado di costruire l’ascensore spaziale (sappiamo come creare nanotubi di carbonio), la nostra capacità di metterli assieme è molto, ma MOLTO limitata (non abbiamo idea di come creare un cavo di nanotubi che sia lungo anche solo quanto il nostro braccio. E noi avremmo bisogno di un cavo lungo parecchie migliaia di chilometri per realizzare un ascensore spaziale!).
 
Per quanto suoni assurdo, comunque, al giorno d’oggi sempre più persone trattano questa idea come un’alternativa capace di abbassare i costi dei viaggi spaziali.
E non prendete quello che dico io per oro colato.
 
Michio Kaku (ne parla in questo video), uno dei fisici teorici e futuristi più famosi del pianeta, è uno dei più grandi sostenitori dell’idea dell’ascensore spaziale.
E che cosa dire di Neil deGrasse Tyson (ne parla in questo video), il famosissimo astrofisico e divulgatore scientifico direttore dell'Hayden Planetarium del Rose Center for Earth and Space di New York che si è visto addirittura protagonista di un documentario che sponsorizza questo titanico mezzo di trasporto?
 
Ci sono centinaia di esperti pronti a puntare tutto sull’idea dell’ascensore spaziale, e molti di loro hanno un profilo su Wikipedia lungo quanto l’Enciclopedia Britannica.
Per quanto riguarda il sottoscritto, mi ritengo semplicemente una persona che osserva con curiosità i possibili sviluppi dell’idea, anche se riconosco i suoi limiti.
 
A modo mio, mi sono cimentato in un esercizio di prognostica che ha cercato di superare quegli stessi limiti, e l’ho fatto scrivendo e pubblicando il romanzo di fantascienza “Onniologo”, il primo di una serie di quattro libri che cercano di rispondere alla domanda: “L’umanità riuscirà mai a diventare una civiltà spaziale?”
Per compensare i limiti insiti nell’idea dell’ascensore spaziale ho dovuto forzare alcune componenti, ma soprattutto ho dovuto creare un personaggio alquanto eterodosso, ossessionato dall’idea di rendere l’umanità una civiltà stellare, qualcuno insomma incapace di accettare un ‘no’ come risposta e abbastanza sognatore da credere che l’impossibile sia soltanto una possibilità che non è stata scoperta da nessuno.
 
Oggigiorno l’idea dell’ascensore spaziale rimane confinata nei libri di fantascienza, su alcune riviste scientifiche di avanguardia e in blog post come quello che state leggendo.
Ma ci sono delle verità innegabili che rendono il concetto incredibilmente affascinante.
Abbiamo la tecnologia. Abbiamo le menti. Mancano la volontà politica e gli investimenti.
 
Sir Arthur Clarke stesso disse che potremo costruire un ascensore spaziale cinquanta anni dopo che tutti quanti avranno smesso di ridere a un’idea apparentemente così assurda.
Ebbene, diverse persone hanno smesso di ridere da un bel pezzo, e non vedono davvero l’ora di rendere la fantascienza il vostro prossimo viaggio.
 
E tu? Che cosa pensi dell’idea dell’ascensore spaziale? Destinata a rimanere fantascienza o una possibilità in grado di far progredire l’umanità in una civiltà spaziale?
 
 
In occasione dell’uscita del quarto e ultimo volume della serie dell’Onniologo, “Dodekatheon” (di cui è riportata la copertina nella figura sopra), dal 17 al 20 aprile 2017 tutti i libri della serie saranno in offerta su Amazon a 99 centesimi.

 
MICHELE AMITRANI è un autore indipendente nato e cresciuto a Roma. Dopo aver vissuto in due continenti e viaggiato in diverse dozzine di paesi, oggi vive a Vancouver, nella bellissima Columbia Britannica. Michele pubblica indipendentemente dal 2011.
Da autore indipendente duro e puro, scrive, corregge, traduce, pubblicizza i suoi lavori e pianifica le copertine dei suoi libri comportandosi a tutti gli effetti come una vera e propria casa editrice
Ha pubblicato il racconto “Quando gli Uomini Sognavano Petrolio”, il saggio di Scienze Politiche “L’Alfa e l’Omega del Dragone”, il libro di Self-Help “Confessione di un Autore Indipendente” e la sua serie di fantascienza Onniologo, tradotta in inglese con il titolo Omnilogos.
Potete trovare Michele, oltre che sul suo sito personale, anche sui principali social network: Twitter, Facebook, Google Plus, LinkedIn, YouTube e Pinterest.
 
Di Carla (del 14/08/2014 @ 08:30:46, in Scienza, linkato 1768 volte)


Avete mai sognato di far parte di una missione di esplorazione di Marte? Adesso è possibile farlo virtualmente grazie al progetto V-ERAS.

La Italian Mars Society sta cercando volontari interessati a partecipare come membri dell'equipaggio della Virtual European MaRs Analogue Station (V-ERAS) durante una simulazione delle operazioni di esplorazione umana di Marte.

La missione avrà luogo a Madonna di Campiglio (TN) tra il 7 e il 14 dicembre 2014.
L'equipaggio consisterà di quattro individui scelti primariamente in base alla loro esperienza e capacità come scienziati o tecnici in varie aree che includono psicologia, fisiologia, medicina, operazioni durante la missioni, fattori umani e abitabilità. Essendo questa una fase di avvio del progetto ed essendo necessaria un'interazione continua con il gruppo di ingegneri IMS, la competenza in aree come scienze informatiche, programmazione software e programmi di simulazione fisica verrà presa in particolare considerazione.
I candidati dovranno avere una laurea di almeno quattro anni o esperienza equivalente e dovranno comprendere, parlare e scrivere fluentemente in inglese.

I membri dell'equipaggio selezionati dovranno pagare unicamente il viaggio fino a Trento. Vitto e alloggio sono coperti da IMS e Osservatorio Astronomico Dolomiti - Carlo Magno Hotel, che sponsorizzano l'iniziativa.

I volontari dovranno inviare le proprie candidature a v-eras@marssociety.it entro il 30 settembre 2014.

Maggiori informazioni sono disponibili nel sito del Progetto Eras a questo link oppure è possibile scaricarle come pdf facendo clic qui.

 
Di Carla (del 19/07/2014 @ 05:38:48, in Scienza, linkato 1906 volte)

Si chiama “Ticket To Rise” la campagna di fund raising organizzata da Mars Initiative che, a fronte di una donazione a partire da 10 dollari, permette di partecipare all’estrazione di un biglietto per volare sul veicolo spaziale XCOR Lynx Mark II (vedi foto) che raggiungerà la quota di 100 km di altitudine, riconosciuta internazionalmente come il confine dello spazio.
Si tratta di un’occasione davvero unica!
 
Il vincitore farà parte delle prime 100 persone a sperimentare questo volo spaziale a bordo del veicolo della XCOR (maggiori info sul veicolo e il volo a qui www.spacexc.com). Viaggerà da solo insieme al pilota nella cabina di comando. Il valore del biglietto è di 100 mila dollari, ma chi verrà estratto volerà gratis e al suo ritorno potrà fregiarsi del titolo di astronauta.
 
Il pacchetto, oltre a includere il biglietto “founder”, comprende:
- lo stato esclusivo di “Founding Astronaut” di SXC;
- training sul simulatore a 4g;
- partecipazione al party di prima esibizione al pubblico o assegnamento del veicolo;
- video dell’intera esperienza.
- diritto di vantarsi per tutta la vita.
Durante il volo, inoltre, si sperimenterà l’assenza di gravità per circa 5-6 minuti.
 
Le donazioni partono da 10 dollari. Il proprio nominativo viene inserito nell’estrazione per un numero di volte pari a 5 per ogni dollaro donato.
 
Facendo una donazione a Mars Initiative si partecipa alla raccolta di fondi che verranno destinati al primo progetto di missione umana su Marte che dimostrerà di essere in fase di realizzazione. In pratica si contribuirà a mandare i primi uomini su Marte.
 
Per supportare il lavoro di Mars Initiative è anche possibile iscriversi al programma di donazione o anche soltanto acquistare il merchandising ufficiale.
 
Allora, che aspettate?
Partecipate e, se sarete fortunati, andrete nello spazio!
Per visualizzare la campagna Ticket to Rise” fate clic qui.
 
Di Carla (del 18/06/2014 @ 10:00:00, in Scienza, linkato 3918 volte)
La Mars Society è un’associazione no-profit internazionale che si prefigge come scopo quello di promuovere l’esplorazione umana e la colonizzazione di Marte. Per raggiungere questo obiettivo la Mars Society promuove attività che portino a un vasto coinvolgimento del pubblico per instillare la visione della conquista del pianeta rosso. Essa inoltre sostiene programmi di esplorazione finanziati da governi e privati e cerca di coinvolgere medie e piccole imprese nella ricerca collegata all’esplorazione di Marte, in modo da permettere la creazione di una nuova economia basata sulla colonizzazione dello spazio.
 
L’associazione è stata fondata negli USA nel 1998 da Robert Zubrin e adesso conta sedi in numerosi Paesi del mondo. Tra questi c’è anche l’Italia, con la Italian Mars Society, fondata da Antonio Del Mastro, che ho avuto il piacere di intervistare.
 
Come è nata la Sua passione per Marte e come questa l’ha portata all’Italian Mars Society?
Come molte passioni è nata per caso quando più di dieci anni fa, navigando in internet, ho scoperto dell’esistenza della Mars Society fondata in Usa da Robert Zubrin.
Mi sono accorto che non esisteva una sede italiana della Mar Society, mentre erano già presenti sedi in Francia, Germania, Regno Unito, Olanda, Austria. Così ho proposto la mia candidatura quale rappresentante italiano a Robert Zubrin. Dopo la verifica di alcuni requisiti la candidatura è stata accettata.
Oggi per me la Italian Mars Society è qualcosa di più di una passione, è un lavoro particolare che mi consente di venire a contatto con le tecnologie più avanzate e con tutti quelli che se ne occupano in tutte le parti del mondo. La Italian Mars Society mi consente anche di condurre una forma particolare di attività imprenditoriale basata sulla ricerca e la diffusione dei risultati in questo nascente settore della ricerca spaziale.
 
Quali sono i principali progetti portati avanti dall’Italian Mars Society negli anni passati per instillare nel pubblico la visione della conquista di Marte?
Il primo progetto di cui ci siamo occupati è stata la traduzione in Italiano del testo di Robert Zubrin “The case for Mars” ( la questione marte in Italiano). Poi abbiamo organizzato nel 2009 la prima conferenza europea della Mars Society a Bergamo. Sempre risalente al 2009 è la nascita del nostro progetto ERAS: www.erasproject.org
 
Parliamo del progetto ERAS. Di cosa si tratta?
Il progetto ERAS consiste nella costruzione di una stazione di simulazione marziana con annessi laboratori di ricerca e spazi per conferenze e divulgazione scientifica.
È il primo progetto con queste caratteristiche ad essere portato avanti in Italia ed, in tante sue componenti, è anche unico per l’intera Europa. ERAS sta infatti per European Mars Analog Station, in quanto per esso abbiamo individuato una serie di partner tecnologici e scientifici Europei di primo livello. Per le attività connesse alla ricerca biologica abbiamo anche stretto una collaborazione con un laboratorio specializzato della NASA. Una volta costruito, ERAS sarà un incubatore di innovazione non solo per lo specifico settore della ricerca spaziale ma anche per molti settori industriali come quello IT, delle telecomunicazioni, della robotica, dei materiali, dei dispositivi medici, etc.
 
In che modo una persona interessata potrebbe partecipare al progetto o comunque dare un suo contributo a esso?
Le persone che hanno una formazione scientifica possono dare un contributo diretto in alcune aree come la programmazione software, il design, la modellazione cad, lo studio delle applicazioni energetiche, la robotica, etc. Le persone con diversa formazione possono aiutarci semplicemente nella divulgazione del progetto e nella diffusione delle nostre idee. Chi vuole può anche iscriversi alla nostra associazione, per esserci più vicini anche con un piccolo contributo personale.
 
Nel sito dell’Italian Mars Society è riportata una selezioni di libri relativi a Marte in lingua italiana. Quale consiglierebbe a chi per la prima volta volesse avvicinarsi al pianeta rosso?
Direi senz’altro “La questione Marte” di Rober Zubrin. Per quanto sia un testo ormai datato dal punto di vista scientifico, in quanto è stato scritto negli anni Novanta,costituisce un’ottima introduzione al tema dell’esplorazione di Marte, soprattutto per far comprendere ai lettori come l’esplorazione di Marte sia una straordinaria occasione di crescita economica e sviluppo tecnologico per l’intero pianeta terra. Bisogna infatti ricordare ai nostri lettori che una delle ragioni  di maggior interesse per spingerci ad andare su Marte è proprio quella di creare un meccanismo di sviluppo economico nuovo per l’intero nostro pianeta. Mi sembra che di questi tempi di profonde crisi economiche sia una cosa importante da sottolineare.
 
 
Ringrazio Antonio Del Mastro per la sua disponibilità e colgo l’occasione per segnalare che l’edizione italiana di “The Case for Mars - La questione Marte” può essere acquistata direttamente sul sito della Italian Mars Society a questo link. Potete inoltre leggere qui una mia recensione del libro, che è stato uno di quelli che più mi ha influenzato nella scrittura di “Deserto rosso”.
 
Di Carla (del 11/06/2014 @ 19:26:55, in Scienza, linkato 3040 volte)

L'associazione no-profit Mars Initiative, che si prefigge lo scopo di raccogliere dei fondi da dare al primo progetto che dimostrerà di essere in grado di portare l'Uomo su Marte, ha appena aperto un piccolo negozio di merchandising.

I prodotti a disposizione per ora sono t-shirt, felpe, borse e coprilattine. I prezzi partono da 16 dollari (20 dollari per la t-shirt, che sono meno di 15 euro) e i prodotti vengono inviati in tutto il mondo.

Acquistando uno di questi prodotti, il guadagno ricavato verrà devoluto al fondo di Mars Initiative. In pratica darete il vostro contributo a portare l'Uomo su Marte e in cambio riceverete uno di questi bellissimi prodotti, con cui potrete mostrare con orgoglio agli altri il vostro impegno per l'esplorazione spaziale e dare una mano a noi di Mars Initiative a diffondere il nostro impegno.

Per sapere di più su Mars Initiative visitate il sito ufficiale e leggete l'articolo in italiano in cui ve ne parlo.

Per acquistare questo bellissimo merchandising (nella foto è presente solo un esempio), visitate il negozio online ufficiale di Mars Initiative.

Ci vediamo su Marte!

 
Di Carla (del 08/04/2014 @ 09:47:10, in Scienza, linkato 2115 volte)

Stanotte, 8 aprile 2014, Marte si troverà esattamente dalla parte opposta del Sole rispetto alla Terra. Questo fenomeno chiamato opposizione si ripete ogni 26 mesi, ma quest’anno è particolare poiché il pianeta rosso si trova nella posizione più vicina alla Terra degli ultimi sette anni. Già da qualche mese abbiamo notato la sua luce rossa farsi più grande di giorno in giorno. In realtà si troverà al perigeo (cioè alla distanza minima dalla Terra) solo il 14 aprile, per via del fatto che le orbite dei pianeti non sono circolari ma ellittiche. Di certo ci aspettano ancora diverse settimane, complice il bel tempo primaverile, per ammirarlo.
 
Marte oggi sarà visibile per tutta la notte. Sorgerà a est e raggiungerà intorno all’una (la mezzanotte solare) la posizione più elevata a sud. In questo suo viaggio è accompagnato da Spica.
Quest’anno il pianeta rosso arriverà a una distanza di 93 milioni di chilometri dalla Terra (in realtà un pochino meno).
 
Ogni 15 o 17 anni, però, si verifica un fenomeno chiamato grande opposizione, l’ultima è avvenuta nel 2003, in cui Marte era ad appena 56 milioni di chilometri. Questa si ripeterà nel 2018 quando la distanza sarà di poco più di 57 milioni di chilometri.
 
È possibile osservare Marte facilmente a occhio nudo. Il suo colore rossiccio è inconfondibile. La sua luminosità in questo periodo è paragonabile a quella di Sirio. Se poi avete un telescopio, in questi giorni vedrete il disco marziano farsi sempre più grande e potrete notarne le caratteristiche con sempre maggiore definizione.
Il 14 aprile inoltre Marte si troverà in congiunzione con la Luna piena (che nel Nord America sarà soggetta a eclisse): uno spettacolo da non perdere.
 
Come forse ricordate circa un anno fa, invece, si era verificato il fenomeno della congiunzione di Marte, cioè il suo passaggio dietro il Sole, che aveva causato l’interruzione delle comunicazioni con gli orbiter e i rover sul pianeta rosso per circa un mese. Lo stesso fenomeno si ripeterà l’anno prossimo.
 
Di Carla (del 25/01/2014 @ 02:22:47, in Scienza, linkato 2409 volte)

Un paio di settimane fa si è festeggiato il decimo anniversario dell’atterraggio su Marte del rover Spirit, ma la data di oggi, relativa all’approdo sul pianeta rosso del suo gemello Opportunity, è ancora più importante, poiché questo piccolo rover oggi celebra un vero e proprio compleanno, essendo tuttora funzionante.
 
Opportunity atterrò con successo su Marte il 25 gennaio 2004 (con riferimento all’orario universale) per quella che sarebbe dovuta essere una missione di soli tre mesi. E invece è ancora lì a inviare quotidianamente nuovi dati al suo team, al Jet Propulsion Laboratory della NASA a Pasadena. In questo momento si trova in Solander Point, sul margine del Cratere Endeavour, dove si è posizionato con i suoi pannelli solari rivolti a nord (si trova nell’emisfero sud di marte) per raccogliere la massima insolazione durante il lungo inverno marziano (che dura sei mesi). Questo suo posizionamento gli dovrebbe permettere di ricevere abbastanza energia per continuare a lavorare anche in questo periodo dell’anno meno favorevole, durante il quale è in genere costretto a interrompere del tutto la sua attività per lunghi periodi.
 
Ma proprio in questi giorni il piccolo Oppy, come viene affettuosamente chiamato, è stato testimone di un evento insolito: la comparsa di una pietra di origine sconosciuta laddove non c’era nulla fino a dodici sol (giorni marziani) prima. Molto probabilmente lo spostamento della pietra è stato causato dai movimento dello stesso rover, ma ha comunque suscitato notevole curiosità anche per la sua composizione chimica inusuale. Il team di JPL sta tuttora investigando su questo mistero.
 
In attesa di ulteriori sviluppi, Opportunity si gode il raggiungimento di questo importantissimo traguardo, un vero e proprio record di longevità sulla superficie di un corpo planetario extraterrestre, che difficilmente verrà superato.
Il suo gemello Spirit, sebbene abbia smesso di funzionare qualche anno fa (la missione è stata conclusa nel marzo 2010) con i suoi oltre sei anni di servizio è stato comunque un grande successo.
Opportunity, durante i suoi 10 anni terrestri di servizio (più di 3550 sol), ha percorso oltre 39 km (che sono davvero tanti, considerato quanto è piccolo) e ha inviato oltre 187 mila immagini al suo team sulla Terra.
Sul sito della NASA dedicato all’esplorazione di Marte è stata messa online una sezione speciale per celebrare i 10 anni del programma di questi due rover, dove sono riportate tutte le loro scoperte.
 
Attualmente sulla superficie di Marte si trova anche un altro rover, Curiosity. Grande quanto una piccola auto, Curiosity va a spasso nel pianeta rosso da un anno e mezzo. La missione originale dovrebbe durare due anni, ma il rover, dotato di batteria a energia nucleare, potrebbe funzionare, salvo guasti di altra natura, fino a quindici anni. Purtroppo non si sa ancora se la missione verrà prolungata a causa dei problemi di budget della NASA. L’agenzia spaziale americana forse sarà costretta a scegliere tra questa missione e quella della sonda Cassini, che da 16 anni studia Saturno e le sue lune.
 
Nel frattempo Opportunity e Curiosity continuano il loro lavoro sul pianeta rosso. Le scoperte combinate dei due rover, tra le varie cose, hanno permesso di confermare che su Marte esistevano le condizioni per lo sviluppo della vita. Forse un tempo su Marte c’è stata la vita o forse c’è ancora, ma adesso sappiamo per certo che si tratta di una possibilità concreta.
Intanto facciamo i nostri auguri di buon compleanno a Opportunity, sperando che possa festeggiarne molti altri.
 
 
 
 
 
 
 
Foto e video: NASA/JPL.
 
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