Una sequenza di auto-riparazione che si svolge al rallentatore. Credito immagine: ESA Clicca per ingrandire
Costruire veicoli spaziali è un lavoro difficile. Sono pezzi di ingegneria di precisione che devono sopravvivere nell'ambiente airless dello spazio, dove le temperature possono oscillare da centinaia di gradi Celsius a centinaia di gradi sotto lo zero in pochi istanti. Una volta che un'astronave è in orbita, gli ingegneri non hanno praticamente alcuna possibilità di riparare qualsiasi cosa si rompa. Ma cosa succede se un veicolo spaziale potrebbe ripararsi?
Grazie a un nuovo studio finanziato dal Programma di studi generali dell'ESA e condotto dal Dipartimento di ingegneria aerospaziale, Università di Bristol, Regno Unito, gli ingegneri hanno fatto un passo verso quella straordinaria possibilità. Si sono ispirati alla natura.
"Quando ci tagliamo non dobbiamo incollarci di nuovo insieme, invece abbiamo un meccanismo di auto-guarigione. Il nostro sangue si indurisce a formare un sigillo protettivo per formare una nuova pelle sottostante ", afferma il dott. Christopher Semprimoschnig, scienziato dei materiali presso il Centro europeo di ricerca sulle tecnologie spaziali (ESTEC) dell'ESA, nei Paesi Bassi, che ha supervisionato lo studio.
Immaginava tagli simili a quelli dell '"usura" subita dal veicolo spaziale. Gli estremi di temperatura possono causare l'apertura di piccole crepe nella sovrastruttura, così come gli impatti dei micrometeroidi: piccoli granelli di polvere che viaggiano a velocità notevoli di diversi chilometri al secondo. Nel corso della vita di una missione le crepe si accumulano, indebolendo l'astronave fino a quando un guasto catastrofico diventa inevitabile.
La sfida per Semprimoschnig era replicare il processo umano di guarigione di piccole crepe prima che potessero aprirsi in qualcosa di più serio. Lui e il team di Bristol lo hanno fatto sostituendo una percentuale delle fibre che attraversano un materiale composito resinoso, simile a quello utilizzato per realizzare componenti di veicoli spaziali, con fibre cave contenenti materiali adesivi. Ironia della sorte, per rendere il materiale auto-riparabile, le fibre cave dovevano essere fatte di una sostanza facilmente frangibile: il vetro. "Quando si verificano danni, le fibre devono rompersi facilmente altrimenti non possono rilasciare i liquidi per riempire le crepe ed eseguire la riparazione", afferma Semprimoschnig.
Nell'uomo, l'aria reagisce chimicamente con il sangue, indurendolo. Nell'ambiente airless dello spazio, le vene meccaniche alternative devono essere riempite con resina liquida e uno speciale indurente che fuoriesca e si mescola quando le fibre vengono rotte. Entrambi devono essere abbastanza liquidi da riempire rapidamente le crepe e indurirsi prima che evaporino.
"Abbiamo fatto il primo passo, ma ci vuole almeno un decennio prima che questa tecnologia arrivi a un veicolo spaziale", afferma Semprimoschnig, che ritiene che siano ora necessari test su larga scala.
La promessa di un veicolo spaziale autorigenerante apre la possibilità a missioni di più lunga durata. I vantaggi sono duplici. Innanzitutto, il raddoppio della durata di un veicolo spaziale in orbita attorno alla Terra dimezzerebbe approssimativamente il costo della missione. In secondo luogo, raddoppiare la vita dei veicoli spaziali significa che i pianificatori delle missioni potrebbero contemplare missioni in destinazioni lontane nel Sistema Solare che sono attualmente troppo rischiose.
In breve, i veicoli spaziali autorigeneranti promettono una nuova era di veicoli spaziali più affidabili, il che significa più dati per gli scienziati e possibilità di telecomunicazione più affidabili per tutti noi.
Fonte originale: ESA Portal
