Lo spazio è uno degli ambienti più estremi immaginabili. Sopra l'atmosfera isolante della Terra, i veicoli spaziali sono soggetti a temperature estreme, sia calde che fredde, e una minaccia significativamente aumentata di danni da radiazioni.
La prima condizione estrema che un veicolo spaziale deve affrontare è quella del lancio. Il razzo che mette in orbita l'astronave lo scuoterà violentemente e lo percuoterà con onde sonore estremamente forti.
Entrambi questi fenomeni possono frantumare pezzi delicati di equipaggiamento e quindi gli ingegneri costruiscono sempre un modello termico e strutturale del veicolo spaziale e lo provano. Simulano le condizioni di lancio utilizzando la tavola vibrante e la camera acustica presso il Centro europeo di tecnologia spaziale (ESTEC) dell'ESA in Olanda.
Le temperature nello spazio possono variare dall'estremo freddo, centinaia di gradi sotto lo zero, a molte centinaia di gradi sopra? specialmente se un veicolo spaziale si avventura vicino al sole.
Sebbene non ci sia aria nello spazio, l'energia viene trasportata dalle radiazioni, di solito provenienti dal Sole, che provocano il riscaldamento quando vengono assorbite da veicoli spaziali, pianeti o altri corpi celesti.
A seconda di dove nello spazio intendono far funzionare un veicolo, gli ingegneri costruiscono sistemi di raffreddamento o isolanti.
Tuttavia, nel caso del cacciatore di comete Rosetta dell'ESA, il veicolo spaziale deve prima avventurarsi nel calore del sistema solare interno, prima di dirigersi nel sistema solare esterno congelato.
Gli ingegneri hanno progettato un sistema di "feritoie" che si adattano ai pannelli del radiatore del veicolo spaziale. Quando Rosetta si trova nel sistema solare interno, le griglie si aprono, permettendo ai radiatori di espellere il calore in eccesso nello spazio.
Più tardi, nel Sistema Solare esterno, le alette si chiudono, contribuendo a trattenere il calore all'interno. Garantire che circuiti integrati e computer possano funzionare nell'ambiente di radiazione dello spazio richiede la schermatura di apparecchiature elettroniche sensibili.
Le radiazioni nello spazio possono essere suddivise in tipi "intrappolati" e "transitori". Le particelle intrappolate sono le particelle subatomiche, principalmente protoni ed elettroni, intrappolate dal campo magnetico terrestre che crea le cosiddette fasce di radiazione di Van Allen intorno al nostro pianeta.
Il quartetto Cluster di veicoli spaziali è progettato per funzionare e indagare su questa regione dello spazio.
La radiazione transitoria è principalmente composta da protoni e raggi cosmici che scorrono costantemente attraverso lo spazio e vengono potenziati durante le tempeste magnetiche sul Sole note come "bagliori solari".
Quando queste radiazioni si scontrano con i circuiti elettronici, possono cambiare il contenuto delle celle di memoria, causare correnti spurie che scorrono intorno al velivolo o addirittura bruciare i chip del computer.
Costruire circuiti integrati che resistono agli effetti delle radiazioni è noto come "indurimento dello spazio". Di solito ciò comporta la riprogettazione dei chip in modo che siano schermati in qualche modo dalle radiazioni dannose. Un altro approccio è quello di rilevare e correggere gli errori prodotti dalle radiazioni spaziali.
Le docce meteoriche possono anche danneggiare i veicoli spaziali. Le piccole particelle di polvere che ci fanno vedere le "stelle cadenti" viaggiare attraverso lo spazio a diversi chilometri al secondo e possono avere l'effetto di "granigliatura" di grandi schiere di pannelli solari vitali.
Durante una tempesta di Leonidi, ad esempio, gli scienziati hanno fatto girare il telescopio spaziale Hubble in modo che i suoi pannelli solari presentassero la più piccola superficie alle meteore in arrivo.
Fonte originale: comunicato stampa ESA
