Un razzo Atlas V della United Launch Alliance (ULA) lancerà il 1 Novembre il satellite meteorologico Joint Polar Surveyor System-2 (JPSS-2) dalla base californiana Vandenberg. Il satellite aiuterà i ricercatori a migliorare le previsioni meteorologiche e monitorare l’impatto dei cambiamenti climatici. Ma non sarà l’unico carico a bordo del razzo. Per la prima volta sarà testato in orbita terrestre bassa una sonda con un deceleratore gonfiabile (LOFTID) progettato dalla NASA. Un dimostratore tecnologico, le cui applicazioni, potrebbero estendersi ben oltre il pianeta Terra. Se tutto funzionerà a dovere, questa tecnologia potrebbe aiutare l’umanità a far atterrare carichi più grandi su altri pianeti come Marte.
Il peso dei carichi utili e le atmosfere
LOFTID è un aeroshell espandibile, uno scudo termico gonfiabile, che gli ingegneri stanno provando per le future missioni sul Pianeta Rosso. La quasi totale assenza di atmosfera su Marte, quindi la resistenza durante la discesa, rende difficile l’atterraggio dei veicoli spaziali. Ci vuole ben più dei paracadute, per scaricare in sicurezza i carichi utili su un pianeta come Marte. I rover Spirt ed Opportunity delle dimensioni di un carrello da golf, ad esempio, utilizzavano airbag rimbalzanti che ne attutivano l’impatto con il suolo.
La NASA ha invece sviluppato una “gru volante con retrorazzi” per far atterrare i rover Curiosity e Perseverance, che sono grandi entrambi quanto un SUV e pesano circa 1 tonnellata. Tuttavia, le due missioni citate, hanno praticamente massimizzato i limiti di peso della “gru volante”. Quindi è necessaria una nuova tecnologia di ingresso, discesa e atterraggio per portare carichi utili più pesanti come moduli abitativi per una futura base di ricerca stanziale sul pianeta.
Gli aeroshell espandibili sono una possibile soluzione. Queste strutture a forma di disco, sono progettate per essere compresse abbastanza da poter essere lanciate a bordo di razzi convenzionali ed occupare poco spazio. Poi, come gli airbag di un auto, si gonfiano rapidamente all’arrivo, fornendo la resistenza per aiutare a far atterrare oggetti molto più massicci di Perseverance o Curiosity.
Storia del deceleratore gonfiabile
Il progetto del deceleratore gonfiabile LOFTID da 93 milioni di dollari è iniziato solo cinque anni fa, ma l’idea di base è presente negli uffici della NASA da decenni. “Il concetto originale in realtà è un idea che risale agli anni ’50 e ’60”, ha affermato Joe Del Corso, project manager il Langley Research Center della NASA. “Purtroppo, durante quel periodo, non avevamo i materiali o le strutture. Inoltre la tecnologia non era sufficientemente avanzata per realizzare dei prototipi”.
La NASA al momento ha condotto test a terra e test atmosferici, inclusa una prova del 2015 che ha portato un aereoshell gonfiabile in alto nei cieli sopra le Hawaii a bordo di un pallone gigante. Il secondo tentativo purtroppo non andò secondo i piani. Il paracadute supersonico attaccato all’aeroshell si squarciò durante la discesa.
Oggi LOFTID porterà i test a un nuovo livello. “È il primo test di volo in orbita terrestre bassa di questa tecnologia e l’articolo di prova su più ampia scala fino ad oggi”, ha detto durante la conferenza stampa Trudy Kortes, direttore delle dimostrazioni tecnologiche presso la direzione della missione della tecnologia spaziale della NASA.
Il piano di volo
LOFTID è imballato saldamente all’interno di una borsa alta 2,3 metri per 1,3. Si trova sotto JPSS-2 sullo stadio superiore di Atlas V. Lo stadio superiore, Centaur, schiererà il JPSS-2 in un’orbita polare sincrona con il Sole, circa 28 minuti dopo il decollo, successivamente manovrerà verso li rientro. A settantacinque minuti dall’inizio del volo, il Centaur rilascerà LOFTID.
A questo punto l’aeroshell si sarà espanso fino alla sua larghezza totale di 6 metri ed attraverserà la nostra atmosfera, sperimentando temperature massime di circa 1.400° C, prima di dispiegare i paracadute e precipitare dolcemente nell’Oceano Pacifico vicino alle Hawaii. I membri del team esamineranno i dati raccolti da LOFTID durante la discesa, utilizzandoli per completare la loro comprensione delle capacità e del potenziale degli aeroshell espandibili.
“La tecnologia del deceleratore gonfiabile LOFTID sviluppato dalla NASA può consentire nuove missioni su Marte e Venere. Anche la più grande luna di Saturno, Titano, diventa una possibilità a causa della sua atmosfera. Ma può essere utilizzato anche per il ritorno del carico utile sulla Terra.” ha detto Kortes.
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