Scritto: Martedì, 23 Luglio 2019 03:10 Ultima modifica: Domenica, 24 Novembre 2019 07:13

Grand Hotel "Morte Nera"


Le stime ufficiali e ufficiose sono inaffidabili: quanto è grande e quante persone può davvero ospitare la "stazione da battaglia" più famosa della fantascienza?

Rate this item
(0 votes)
Uno scorcio della fessura equatoriale di DS-1, come appare nel film "Rogue-One" Uno scorcio della fessura equatoriale di DS-1, come appare nel film "Rogue-One" Credits: LucasFilm/Disney.com

Preambolo

 L'ho detto più volte e lo ribadisco: come per molti miei coetanei nati negli anni '60, l'uscita del primo film "Guerre Stellari" (oggi noto come "Episodio 4" nella saga e in seguito indicato semplicemente come "il film") fu sconvolgente. Questo impatto lo attribuisco in parte all'età in cui l'ho visto, poichè la mente di un ragazzo che sta entrando nel periodo dell'adolescenza è ancora libera da molti schemi precostituiti e desiderosa di meravigliarsi e di lasciarsi trasportare da un'opera fantastica e avventurosa di ampio respiro, soprattutto se si è già appassionati di quel genere. Va però riconosciuto, al di là dei fattori personali ed emotivi, un valore intrinseco dell'opera, soprattutto di quel primo episodio che ha davvero del miracoloso. In effetti, superando le difficoltà legate ad un budget relativamente modesto ed alle critiche inizialmente negative (in fondo si tratta di una favola trasposta tra le stelle), il talento di Lucas riuscì a creare un universo fantascientifico per molti versi rivoluzionario, credibile e dettagliato ma al tempo stesso visionario e sfrenatamente fantasioso. Chi dovesse vederlo per la prima volta oggi (e mi riferisco soprattutto alle nuove generazioni) ne rimane comunque affascinato ma non può certo cogliere l'enorme potenziale di originalità e di innovazione espresso nel lontano 1977, quando gli effetti digitali erano ancora grossolani e molte di quelle idee non erano mai state espresse in quel modo. Non mi riferisco solo agli effetti speciali davvero riusciti, ma anche al concetto di "futuro usato" e all'introduzione di una nuova estetica: le astronavi e, più in generale, i veicoli appaiono credibili perchè complessi e "consumati", con forme non banali (a volte persino asimmetriche), invece di sembrare modellini tirati a lucido e scaturiti dalla mente di un bambino. Lo stupore per l'originalità si tramuta poi in assoluta meraviglia quando vengono mostrate, in maniera estremamente credibile, le proporzioni gigantesche di alcuni veicoli, primo fra tutti la cosiddetta "Morte Nera" o "Death Star", l'immensa e devastante stazione da battaglia creata dal malvagio Impero per distruggere interi pianeti e controllare la Galassia, destinata a una fine catastrofica grazie all'assalto finale dei ribelli

Pippacomparison

Una immagine "ufficiale" della DS-1 (a destra) e la versione modificata per renderla sferica e di colore neutro, a sinistra. - Processing: Marco Di Lorenzo) - Credits: LucasFilm/ILM/Disney.com

 Nei prossimi paragrafi, prenderò in esame proprio questa stazione, ufficialmente designata "Death Star 1" (DS-1) per distinguerla dal modello successivo DS-2, molto simile ma ancora più grande, che appare in fase di avanzata costruzione in Episodio 6 ("Il ritorno dello Jedi"). La DS-1, peraltro, riappare in tutto il suo splendore anche nel recente "spin-off" che narra i fatti avvenuti immediatamente prima di Episodio 4, film intitolato "Rogue One"; il fatto che, in questo nuovo film, DS-1 sia stata realizzata esclusivamente con tecniche di grafica digitale ma il realismo e la complessità della stazione siano solo leggermente migliorate rispetto a Episodio-4 (dove invece si erano usati modellini fisici in scala) la dice lunga sul "miracolo" compiuto a suo tempo da Lucas e compari!

Pippa rogue one death star cover

Uno spaccato (blueprint) della DS-1 tratto sempre dal Blu-Ray del film "Rogue One" e simile ad altri reperibili in rete - Copyryght: LucasFilm/ILM/Disney.com

 Per anni ho rimunginato sulle caratteristiche di questa stazione spaziale sferica, con un enorme "cannone laser" che la fa vagamente somigliare ad un gigantesco occhio spalancato. Ad un certo punto, queste elucubrazioni si sono tradotte anche in un'opera originale realizzata insieme ad un amico altrettanto appassionato e con grandi capacità nel campo del rendering (nonchè collaboratore a questo Blog); in quella occasione, producemmo più versioni dell'attacco finale a DS-1, ispirate alle scene del film originale ma completamente realizzate in computer grafica, anticipando di molti anni "Rogue One" (di seguito, riporto alcuni fotogrammi tratti dall'ultima versione del cortometraggio).

vlcsnap 00020

Tre incrociatori interstellari si dirigono verso la DS-1. - Autore: Remo Di Loreto (con un contributo di Marco Di Lorenzo) - Credits: LucasFilm/ILM/Disney.com

 In fase di progettazione, dovemmo per forza sforzarci di capire quali erano le forme e le dimensioni esatte della DS-1 e, per ricavare tali informazioni, ci basammo sia sui dati "ufficiali" riportati sulle pubblicazioni cartaceee e on-line, sia sui fotogrammi del film analizzati con certosina pazienza.

 Di seguito illustro alcuni dei risultati di questi studi, aggiungendo mie personalissime considerazioni. A scanso di equivoci e facili critiche, tengo a precisare che le stime qui presentate sono, per forza di cose, impossibili da verificare e vanno considerate come un tentativo giocoso-ricreativo (quindi fine a se stesso) di dare un minimo di senso matematico-fisico-ingegneristico a qualcosa che, in realtà, non solo non esiste ma è essenzialmente frutto della fantasia visionaria di George Lucas e collaboratori, più più che del rigore scientifico. Anche le cifre "ufficiali" sono tali solo a parole e spesso, come vedremo, sono frutto di compromessi se non di veri e propri "abbagli" da parte di coloro che hanno contribuito, magari solo indirettamente, a realizzare la saga.

 

Le dimensioni della DS-1

 Andiamo a vedere quale dovrebbe essere la popolazione reale di questa magnifica stazione da battaglia. Le cifre ufficiali non esistono ma, in rete, varie fonti ufficiose parlano di un equipaggio compreso tra 1,2 e 10 milioni di individui (vedi link finali).

 Tanto per iniziare, per arrivare a fare una tale stima bisogna conoscere prima le dimensioni della DS-1. Il diametro ufficiale dichiarato dalla LucasFilm è di 120 km ma, su questa stima, ci sarebbe in verità da discutere: infatti, guardando diverse sequenze del film (come la cattura del Millenium Falcon, oppure la simulazione computerizzata del piano d'attacco e anche le scene dell'attacco stesso), si ha l'impressione che le dimensioni reali siano decisamente più grandi, almeno il triplo di quelle dichiarate; inoltre, a volte la forma della stazione appare quella di un ellissoide leggermente schiacciato ai poli. Tuttavia, per evitare complicazioni, qui assumeremo la forma di una sfera con le dimensioni ufficiali e questo significa, inevitabilmente, “mantenersi bassi” sulla stima finale di popolazione; nonostante questo, come vedremo, i numeri che vengono fuori sono enormi, svariati ordini di grandezza oltre le stime ufficiose.

 Una sfera di 60 km di raggio ha una superficie di 45200 km2 = 4,52·1010 m2 e un volume di 9,05·105 km3 = 9,05·1014 m3; quest'ultimo valore va corretto perché, dalla forma perfettamente sferica, mancano due piccole porzioni; una calotta in corrispondenza del grande cannone laser (di cui qui non considero anche l'incavo) e il trench equatoriale che corre tutt'intorno alla stazione e costituisce di fatto un hub di accesso per il traffico di astronavi in entrata e uscita dalla stazione. Ora, in base alle immagini originali del film e in base ai “blueprint” ufficiosi pubblicati su Internet, l'imboccatura del cannone è ampia circa 31 km e quindi 29° in latitudine, mentre la fessura equatoriale è alta 550 metri e profonda 900 m. Perciò, il volume effettivo della DS-1 è 9,01·105 km3 = 9,01·1014 m3 .

 Entrambi questi valori ci serviranno nei prossimi paragrafi, in cui faremo due stime estreme della popolazione, una “pessimistica” o “minima” e una “ottimistica” o “massima”; il valore reale dovrà necessariamente cadere tra questi due estremi. Va sottolineato che stime analoghe si possono fare anche su altri veicoli della saga, per esempio sull'enorme astronave imperiale "Star Destroyer" (nella figura qui sopra) e portano inevitabilmente alla stessa conclusione, ovvero che l'equipaggio dovrebbe essere decisamente più numeroso di quanto riportato nelle varie fonti più o meno ufficiali.

Pippa1 Il momento dall'attacco, con il trench equatoriale e le strutture bianche e grige in evidenza. Rendering di Remo di Loreto con il contributo di Marco Di Lorenzo) - Copyryght: LucasFilm/ILM/Disney.com

 

La popolazione della DS-1

La stima minima

 Nel film, si vedono astronavi sorvolare le regioni superficiali della DS che risultano, in gran parte, costellate da fonti luminose come fossero aree urbane. Se ne deduce che si tratta di aree ad alta densità abitativa, impressione confermata dalle numerose inquadrature interne, dove generalmente i locali e i corridoi appaiono abbastanza affollati.

 Tuttavia, non tutta la superficie della DS-1 appare abitata; ci sono numerose aree “bianche” che, nelle scene di sorvolo, appaiono poco illuminate (se non ai bordi) e sono presumibilmente adibite a funzioni logistiche e non “residenziali”; naturalmente va esclusa anche l'area occupata dall'imboccatura del cannone laser, nonché le ampie zone chiare sopra e sotto la fessura equatoriale che, secondo gli schemi, sono destinate al sistema di trasporto a ipervelocità e a velocità sub-luminale; dato che la fessura equatoriale è, invece, densamente popolata, il suo contributo va sottratto perciò dall'altezza efficace della zona disabitata, desunta dai fotogrammi del film, sarà pari a circa 8,3 km meno 550m di trench equatoriale, adibito in gran parte a spazioporto con numerosi Hub o Hangar. I vari contributi sono riportati di seguito:

 

Regioni disabitate sulla superficie della DS-1

Aree bianche (lisce e con poche luci) …..... ~18000 km2 = 40%

Cannone laser (diam. 34,3 km con il bordo)..... 925 km2 = 2,0%

Fascia bianca equatoriale (h=7,75 km)…...... 2900 km2 = 6,5 %

 

Complessivamente, quasi il 50% della superficie va dunque escluso dal calcolo delle regioni popolate. Il problema è ora capire se e fino a che profondità queste aree sono popolate. Un indizio è dato proprio dal “canale” che corre lungo un meridiano nei presso di un polo, quello nel quale le navi ribelli si intrufolano per sferrare l'attacco finale; si tratta di una sorta di trincea a sezione quadrata in cui pareti laterali e il fondo presentano comunque piccole finestre illuminate, di nuovo un indizio che la zona popolata si estende almeno fino alla profondità del canale e probabilmente anche oltre.

 Ora, guardando le sequenze dell'attacco ci sono momenti in cui, al suo interno, volano in formazione serrata (praticamente affiancati) almeno un paio di “X-wing” o “Y-wing” ribelli e fino a tre “Tie-fighter” imperiali. Dato che questi veicoli misurano una larghezza di 7-10 metri e dato che c'è bisogno di un minimo margine tra di essi e con le pareti, è ragionevole assumere che il canale sia largo e profondo almeno 35-40 metri.

 Dalle considerazioni appena fatte, quindi, la zona abitata si deve estendere per almeno 40 metri in profondità e su circa il 50% della superficie. Perciò, conti alla mano, essa ha un volume minimo di 40 m x 23000 km2 = 920 km3 = 9,2·1011 m3, praticamente solo un millesimo del volume totale!

 Rimane ora da stabilire quale sia la densità con cui questo volume è popolato. Siccome siamo nell'ambito del caso peggiore ovvero stiamo stimando il limite inferiore della popolazione, dobbiamo mantenerci bassi anche su questo parametro e un buon punto di partenza è quello di supporre che tutto il personale della stazione disponga di ampi alloggi individuali, invece delle camerate promiscue che è lecito aspettarsi almeno per i soldati semplici (stormtroopers etc.). Assumeremo, quindi, un alloggio di 100 m3 per ogni soldato semplice (volume di un tipico monolocale) e 200 m3, in media, per un ufficiale (praticamente un mini-appartamento); si tratta di una sistemazione che ricorda più quella di una nave da crociera che una stazione da battaglia! Supponendo un rapporto numerico di 1:10 tra ufficiali e soldati semplici, se lo spazio riservato a tali alloggi è solo il 12% del totale, si ricava una densità abitativa di 1,09·106 abitanti per km3 e quindi una popolazione di circa 1 miliardo di abitanti.

 Questa stima è già 2 ordini di grandezza superiore al numero ufficiale (o ufficioso) e il bello è che si basa su ipotesi estremamente conservative. E' infatti piuttosto inverosimile che l'intero equipaggio viva e lavori in maniera così sparpagliata all'interno un guscio talmente sottile da lasciare il 99,9% della stazione completamente disabitato, anche nell'ipotesi che gran parte del volume sia comunque occupato dal generatore di energia, dal cannone laser e da altre strutture di servizio completamente automatizzate.

 Vediamo ora cosa succede facendo l'ipotesi opposta...

Pippa2

L'ingresso nel trench polare -. Rendering di Remo di Loreto con il contributo di Marco Di Lorenzo) - Copyryght: LucasFilm/ILM/Disney.com

La stima massima

 L'ipotesi stavolta è che la popolazione abiti anche a maggiore profondità, pur senza arrivare al centro della Morte Nera che, come sappiamo, è occupato da un enorme generatore di energia. Faremo anche l'ipotesi che le condizioni di vita siano più spartane ma, al tempo stesso, terremo conto del fatto che una popolazione di miliardi di individui non può vivere eccessivamente stipata perché la sua presenza richiede che grandi volumi siano destinati al suo supporto vitale (approvvigionamento di aria, acqua, cibo ed energia, smaltimento del calore e dei rifiuti, ecc.). Pertanto, cominciamo dal fissare la percentuale di volume assegnata a ciascuna funzione; la seguente tabella fornisce valori abbastanza ragionevoli, in buona parte stabiliti in base ai suddetti schemi ufficiosi e suddivisa per sei grandi aree:

 

Suddivisione dei volumi nella DS-1

 

1) Sistema di generazione energia

1.a) reattore centrale (sfera di raggio medio 22 km)............44500 km3 (5,0 %)

1.b) sistemi di raffreddamento, isolamento, distribuzione.117500 km3 (13,0 %)

1.c) serbatoi del combustibile e del refrigerante..................63500 km3 (7,0 %)

Totale: 225500 km3 (25 %)

 

2) Sistemi di armamento

2.a) cannone laser …..........................................................21300 km3 (2,35 %)

2.b) cannoni Turbolaser.........................................................2250 km3 (0,25 %)

2.c) depositi munizioni e carburante.....................................3600 km3 (0,40 %)

Totale: 27150 km3 (3,0 %)

 

3) Sistemi ausiliari e di difesa

3.a) Struttura “portante” e corazzatura …............................ 63500 km3 (7,0 %)

3.b) radiofari e deflettori …................................................. 13500 km3 (1,5 %)

3.c) generatori di gravità …................................................. 13500 km3 (1,5 %)

Totale: 90500 km3 (10 %)

 

4) Logistica

4.a) motori a iperguida e sub-luce (compresi serbatoi)........ 76000 km3 (8,4 %)

4.b) celle di potenza, supercomputer, magazzini vari.......... 45000 km3 (5,0 %)

4.c) collegamenti e condotte di raffreddamento ….............. 14500 km3 (1,6 %)

Totale: 135500 km3 (15 %)

 

5) Zona abitata

5.a) alloggi …...................................................................... 90000 km3 (10,0 %)

5.b) spazi comuni (corridoi, mense, zone ricreative) .......... 63500 km3 ( 7,0 %)

5.c) uffici, officine e servizi (turboascensori ecc.)................45000 km3 ( 5,0 %)

Totale: 198500 km3 ( 22 %)

 

6) Sistemi di sostentamento vitale

6.a) produzione cibo (impianti idroponici e di sintesi)............90000 km3 (10 %)

6.b) distribuzione, stoccaggio e purificazione acqua........... 54000 km3 (6,0 %)

6.c) distribuzione, stoccaggio e purificazione aria................45000 km3 (5,0 %)

6.d) trasporto, trattamento e/o eliminazione dei rifiuti..........18000 km3 (2,0 %)

7.d) sistema di climatizzazione..............................................18000 km3 (2,0 %)

Totale: 225500 km3 (25 %)

 

 Nonostante l'assunto iniziale, fa impressione notare quanto poco spazio sia dedicato, all'interno di una stazione da battaglia, ai sistemi d'arma veri e propri, mentre quasi la metà del volume (il 47%) resta disponibile per gli abitanti e le loro necessità vitali; se consideriamo che molte delle zone destinate ad altre funzioni sono comunque accessibili all'equipaggio, oltre il 50% del volume è, di fatto, abitabile.

 Da notare che il volume del cannone è anche sovrastimato, perchè non si è tenuto conto della forma concava anteriore (cono estruso). Qualcuno potrebbe obiettare che nella lista non appaiono voci importanti, come i ponti di comando, gli hangar e le zone di detenzione; tutti luoghi peraltro resi celebri dal film. Essi sono in realtà inclusi nelle varie sotto-voci della sezione 5.

 Di seguito, un diagramma a torta riassume l'assegnazione dei volumi appena descritta per grandi aree.

Pippaplot

Marco Di Lorenzo) plot

 Ed eccoci, finalmente, a poter rispondere alla domanda centrale: quanti abitanti, al massimo, potrà contenere la DS-1? Naturalmente, la risposta è sempre legata alla densità e quindi al tipo di sistemazione scelta per la voce “alloggi”. Se, come fanno alcune fonti, assumiamo che gran parte dell'equipaggio viva in una vera e propria caserma, riposando su spartani letti a castello e con servizi igienici comuni, allora potremmo “stivare” un individuo ogni 3 m2 di superficie (e quindi 9 m3 di volume), ma questo, oltre ad essere piuttosto assurdo visto l'enorme spazio a disposizione, creerebbe probabilmente un sovraccarico ai sistemi di sostentamento. Questa opzione, comunque, porterebbe la popolazione totale a alla spaventosa cifra di 10000 miliardi di individui, un balzo di 4 ordini di grandezza rispetto al valore più conservativo!

 A mio parere, è molto più ragionevole quadruplicare lo spazio individuale per gli alloggi, magari destinando piccoli monolocali da 20 m2 a due soldati semplici o a un ufficiale. In questa maniera, si arriverebbe a 2500 miliardi di individui, comunque oltre 300 volte la popolazione mondiale attuale!

Pippa3

Volo in formazione nel trench polare -. Rendering di Remo di Loreto con il contributo di Marco Di Lorenzo) - Copyryght: LucasFilm/ILM/Disney.com

Conclusione

 I calcoli mostrano che, date le dimensioni e la struttura, la popolazione della DS-1 deve necessariamente essere dell'ordine di molti miliardi di individui, probabilmente qualche migliaio di miliardi, dal momento che l'ipotesi conservativa è poco plausibile. Naturalmente, rimane la domanda di fondo e cioè quale sia la necessità di concentrare una popolazione così numerosa in una stazione da battaglia che, per quanto grande, sicuramente non richiede tutto quel personale.

 A questo scopo, in effetti, una popolazione di qualche milione di individui è sicuramente più che sufficiente ma, in tal caso, la stazione dovrebbe avere una forma diversa e molto più essenziale, quasi “ritagliata” attorno a quelle che sono le due parti fondamentali (il generatore di energia e il cannone laser). Mi sono divertito ad elaborare un paio di fantasiose varianti al riguardo, mostrate qui sotto accanto all'originale...

Pippa7

 Copyright: Marco Di Lorenzo (done with 3D builder)

Riferimenti:

https://it.wikipedia.org/wiki/Morte_Nera

https://www.starwars.com/databank/death-star

https://starwars.fandom.com/wiki/DS-1_Orbital_Battle_Station

 

Altre informazioni su questo articolo

Read 201 times Ultima modifica Domenica, 24 Novembre 2019 07:13
Marco Di Lorenzo (DILO)

Sono laureato in Fisica e insegno questa materia nelle scuole superiori; in passato ho lavorato nel campo dei semiconduttori e dei sensori d'immagine. Appassionato di astronautica e astronomia fin da ragazzo, ho continuato a coltivare queste passioni sul web, elaborando e pubblicando numerose immagini insieme al collega Ken Kremer. E naturalmente amo la fantascienza e la fotografia!

https://www.facebook.com/marco.lorenzo.58 | Questo indirizzo email è protetto dagli spambots. È necessario abilitare JavaScript per vederlo.

Leave a comment

Make sure you enter all the required information, indicated by an asterisk (*). HTML code is not allowed.

Seguici!

Newsletter

Abilita il javascript per inviare questo modulo

Immagine del giorno

NEO news

  • NEO News

    Notizie e aggiornamenti sugli incontri ravvicinati con oggetti potenzialmente pericolosi e sulla loro catalogazione. Ultimo aggiornamento: 5 Dicembre (ore 20.30)

Log: Missioni e Detriti

  • Rilevazione di Onde Gravitazionali
    Rilevazione di Onde Gravitazionali

    Stato della rivelazione di probabili Onde Gravitazionali da parte di Virgo e Ligo (aggiornato al 4 Dicembre) Hot!

  • ISS height
    ISS height

    Andamento dell'orbita della Stazione Spaziale Internazionale.

    Aggiornamento del 1/12 [Last update: Dec,01]

  • Hayabusa 2 operations
    Hayabusa 2 operations

    Le manovre della sonda giapponese intorno a Ryugu (aggiornato il 30/11/19).

  • HST orbit
    HST orbit

    Hubbe Space Telescope orbit monitor.

    Aggiornamento del 1/12 [Last update: Dic,01].

  • Insight statistics
    Insight statistics

    Meteorologia e numero di immagini trasmesse dal lander geologo [aggiornato al 5/12 - Sol 363]

  • OSIRIS REx operations
    OSIRIS REx operations

    Le manovre della sonda americana intorno a Bennu (aggiornato il 13/8/19).

  • Curiosity odometry
    Curiosity odometry

    Statistiche sulla distanza percorsa, posizione, velocità e altezza del rover Curiosity.

    Aggiornato il 6 Dicembre [updated on Dec,06]

HOT NEWS