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Per mettere alla prova i futuri scudi termici destinati alle missioni su Marte, la NASA ha scelto una strada piuttosto insolita che passa dai rifiuti della Stazione Spaziale Internazionale. Detta così sembra un accostamento quasi bizzarro, eppure il legame tra la spazzatura accumulata in orbita e i viaggi verso il pianeta rosso è molto più stretto di quanto si possa pensare. Tutto ruota attorno a un problema che gli ingegneri conoscono bene da decenni e che non ha mai smesso di essere una sfida enorme.
Riportare un veicolo sulla superficie di un pianeta resta infatti una delle operazioni più complicate di tutta l’esplorazione spaziale. Il momento critico arriva durante l’ingresso nell’atmosfera, quando l’aria che si trova davanti al mezzo viene compressa con una violenza tale da generare temperature altissime. È proprio in quella fase che si gioca tutto, perché senza una protezione adeguata anche la capsula più sofisticata rischierebbe di andare distrutta prima ancora di toccare il suolo.
Perché gli scudi termici sono così importanti
Lo scudo termico è in pratica la barriera che separa il veicolo e il suo contenuto dal calore prodotto dal rientro. Non basta però che funzioni. L’obiettivo della NASA è sviluppare protezioni più leggere, più economiche e allo stesso tempo più resistenti, tre caratteristiche che non sempre vanno d’accordo tra loro. Un materiale più robusto tende spesso a pesare di più, mentre ogni chilo in eccesso nelle missioni spaziali ha un costo che si fa sentire. Trovare il giusto equilibrio richiede dati raccolti in condizioni reali, cosa tutt’altro che semplice da ottenere.
Ed è qui che entra in gioco l’idea, decisamente ingegnosa, dell’agenzia spaziale americana. Invece di progettare missioni dedicate esclusivamente a questi test, la NASA ha pensato di sfruttare i veicoli cargo che, una volta lasciata la Stazione Spaziale Internazionale, sono comunque destinati a bruciare nell’atmosfera terrestre. Un viaggio di sola andata verso la distruzione che, in questo modo, si trasforma in un’occasione preziosa per raccogliere informazioni.
Come funziona l’esperimento KREPE-3
Il progetto porta il nome di KREPE-3 e si basa su 12 piccole capsule sperimentali caricate a bordo della navetta Cygnus XL di Northrop Grumman. Il meccanismo è tanto semplice quanto efficace. Il cargo che rientra nell’atmosfera diventa una specie di laboratorio volante, capace di esporre le capsule alle stesse condizioni estreme che un veicolo affronterebbe durante una vera discesa planetaria.
Prima che la navetta si staccasse dalla stazione orbitante, gli astronauti si sono occupati di due operazioni. Da una parte hanno riempito il veicolo di rifiuti, come avviene normalmente con questi mezzi a fine missione. Dall’altra hanno attivato le capsule dell’esperimento, ognuna delle quali è dotata di sensori in grado di misurare temperatura, pressione, movimento e altri parametri utili a capire cosa succede durante il rientro.
La logica dietro l’esperimento è chiara. Quello che per la Stazione Spaziale Internazionale è semplicemente un modo per liberarsi della spazzatura accumulata diventa per i ricercatori un banco di prova a costo contenuto, sfruttato per studiare il comportamento delle protezioni termiche. Le capsule viaggiano insieme ai rifiuti e, mentre il cargo affronta il suo ultimo tragitto verso la Terra, registrano i dati raccolti dai loro strumenti.
Un approccio di questo tipo permette di ottenere misurazioni dirette durante una fase che, in laboratorio, è molto difficile da replicare in modo fedele. Le 12 capsule di KREPE-3 sono state attivate dagli astronauti a bordo della Cygnus XL proprio per catturare queste informazioni durante l’ingresso nell’atmosfera, con l’obiettivo di contribuire allo sviluppo di scudi termici più leggeri, economici e resistenti per le future missioni su Marte.
Fonte: TecnoAndroid
