LignoSat

Parlare di satelliti in legno fa sorridere quasi chiunque, eppure la ricerca su questo fronte va avanti da diversi anni con risultati tutt'altro che trascurabili. Il Giappone, in particolare, ha dimostrato che non si tratta di fantascienza. E mentre lo spazio diventa sempre più affollato e commerciale, il tema dei materiali sostenibili per i dispositivi orbitali si fa sempre più urgente. Il punto di partenza è semplice: i satelliti a fine vita rientrano nell'atmosfera e si disintegrano, producendo particelle di materiali potenzialmente inquinanti. Il caso più comune è quello dell'ossido di alluminio, generato anche da alcuni sistemi propulsivi. Non è ancora chiaro quale effetto possano avere questi residui sulla chimica dell'atmosfera. Proprio per cercare un'alternativa, si è cominciato a guardare al legno. Il progetto giapponese LignoSat, un cubo di 10 centimetri di lato realizzato con pannelli di magnolia e un telaio in alluminio, è stato rilasciato dalla Stazione spaziale internazionale e ha volato per oltre cento giorni tra il 2024 e il 2025. I test condotti dall'università di Kyoto hanno dimostrato che dopo dieci mesi nello spazio non si sono registrate deformazioni, decomposizione o rotture di alcun tipo. Nemmeno variazioni di massa. Ugo Galvanetto, professore ordinario di Costruzioni e strutture aerospaziali all'Università di Padova, conferma che il legno possiede buone proprietà meccaniche specifiche. È rigido, resistente e soprattutto leggero. Le sollecitazioni più intense per un satellite sono le vibrazioni al lancio, e da questo punto di vista il legno se la cava bene. Tuttavia presenta limiti evidenti: è infiammabile, si deforma in modo diverso a seconda della direzione quando sottoposto a variazioni termiche, e come materiale naturale non offre la stessa affidabilità di metalli e compositi avanzati. Raggi UV e radiazioni ionizzanti lo degradano, e il contenuto d'acqua va rimosso prima del volo per evitare il cosiddetto outgassing. I vantaggi ambientali e i possibili impieghi futuri Dal punto di vista della sostenibilità, i satelliti in legno avrebbero un vantaggio chiaro. La combustione del legno al rientro produce anidride carbonica, vapore acqueo e ceneri biodegradabili, tutti prodotti ritenuti meno dannosi rispetto a quelli derivanti dalla disintegrazione di metalli. Anche in caso di urti iperveloci con la spazzatura spaziale, le ceneri costituirebbero detriti meno pericolosi. La produzione del legno, poi, si basa in massima parte su processi naturali. Galvanetto ritiene che il legno potrebbe trovare impiego in piccoli satelliti che non richiedono grandi strutture. Se si risolvesse il problema dell'infiammabilità, potrebbe essere usato per elementi interni, per l'arredamento e persino per il comfort psicologico degli astronauti. Si ipotizza anche un possibile utilizzo nella realizzazione di piccoli spazi abitativi ricoperti di regolite sulla Luna. Ma costruire strutture come quella della Stazione spaziale internazionale con il legno resta fuori discussione. Orbite affollate e tecnologie per la rimozione dei detriti Il problema non si limita all'inquinamento atmosferico. L'affollamento delle orbite, in particolare quella bassa (LEO), è diventato critico. Si stima che in orbita vi siano oltre 34mila oggetti più grandi di 10 centimetri, circa 900mila tra 1 e 10 centimetri e decine di milioni di frammenti più piccoli. Il rischio di collisioni a catena, il cosiddetto effetto domino, potrebbe rendere alcune orbite inutilizzabili. Diverse tecnologie sono in fase di studio per affrontare la situazione: veicoli inseguitori con bracci robotici o pinze meccaniche, sistemi di cattura magnetica, reti spaziali, ablazione laser e persino arpioni collegati via cavo al satellite di recupero. Molti dei satelliti lanciati oggi sono già dotati di sistemi di de-orbiting per evitare che restino in orbita per decenni dopo la fine della vita utile. Queste tecnologie vengono sviluppate sia dalle agenzie spaziali come NASA ed ESA, sia da aziende private. Che tutto questo basti, però, secondo Galvanetto non è affatto certo.

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Satelliti in legno: perché il Giappone ci crede davvero