Senza stazioni di rifornimento nello spazio, arrivare su Marte resta poco più che un sogno. E la NASA lo sa benissimo, tanto che quest’anno lancerà LOXSAT, una missione pensata per testare le tecnologie necessarie a trasferire propellente tra veicoli in orbita. Il punto è semplice: buona parte del carburante di una nave spaziale viene bruciato solo per uscire dall’orbita terrestre. Più ci si allontana, più diventa critico avere un modo per “fare il pieno” lungo la strada.
Non si parla di distributori che galleggiano nel vuoto cosmico, ovviamente. L’idea è avere satelliti o addirittura navicelle capaci di trasferire combustibile a un veicolo in viaggio verso destinazioni lontane. È una delle grandi debolezze delle missioni con equipaggio, e finora nessuno ha trovato una soluzione davvero affidabile. Per questo LOXSAT rappresenta un passo concreto, non l’ennesimo annuncio.
Cosa farà LOXSAT e perché è così importante
LOXSAT è una missione della NASA realizzata in collaborazione con la compagnia Eta Space. Il suo compito sarà testare ben 11 tecnologie criogeniche di gestione dei fluidi, tutte orientate a un obiettivo ambizioso: rendere possibile la creazione di depositi di propellente nello spazio. La missione resterà nell’orbita terrestre bassa per 9 mesi, durante i quali verranno affrontati quattro problemi fondamentali: ridurre l’ebollizione del combustibile, migliorare il trasferimento di propellente tra veicoli, mantenere la pressione stabile e misurare con precisione i livelli di propellente disponibile.
Il nodo centrale è proprio la natura dei propellenti criogenici, come l’ossigeno liquido mantenuto a temperature estremamente basse. Sono molto efficienti, questo è fuori discussione, ma in condizioni di microgravità presentano un problema enorme. Durante il travaso tra una nave e l’altra, la temperatura non riesce a restare sufficientemente bassa, il combustibile bolle e si trasforma improvvisamente in gas. Il risultato è un aumento di pressione potenzialmente pericoloso per i veicoli coinvolti.
Pare che proprio questo sia il grattacapo più grosso per SpaceX. Così come Blue Origin, la compagnia di Elon Musk deve dimostrare di saper effettuare il rifornimento in orbita per poter partecipare alle missioni Artemis, ma la faccenda si sta rivelando tutt’altro che semplice. LOXSAT punta a testare metodi specifici per tenere sotto controllo la pressione e limitare l’ebollizione, fornendo dati preziosi per chi dovrà risolvere questi problemi su scala più grande.
La Cina è già avanti e il lancio si avvicina
L’obiettivo a lungo termine della missione è chiaro: perfezionare la tecnologia affinché un giorno esistano depositi fissi di propellente nello spazio. Delle vere e proprie stazioni di rifornimento spaziali lungo le rotte verso la Luna e Marte, per evitare di restare a secco nel bel mezzo del nulla cosmico.
Nel frattempo, però, la Cina non sta a guardare. Nessuna agenzia spaziale è ancora riuscita a far scambiare propellente tra navi di grandi dimensioni, ma i cinesi hanno già ottenuto risultati significativi con i satelliti durante le missioni Shijian. E lo hanno fatto in un’orbita superiore, il che li mette un passo avanti rispetto alla NASA in questa particolare competizione che va avanti da anni. C’è però una differenza importante: la Cina ha testato il rifornimento con idrazina, non con propellenti criogenici. Quindi il margine di miglioramento resta ampio per tutti. LOXSAT partirà a bordo di un razzo Electron di Rocket Lab, con lancio previsto in estate dalla Nuova Zelanda, non prima del 17 luglio.