Spazio

Il nuovo motore ionico per lo Spazio

Le navicelle spaziali a propulsione ionica permetteranno di portare rifornimenti non vitali ai nostri avamposti nello Spazio.

In questo periodo di grande fermento astronautico, con la prospettiva di un prossimo ritorno dell'uomo nello Spazio oltre l'orbita della Stazione spaziale, in particolare attorno alla Luna - con il progetto della base in zona cislunare, la Nasa e altre agenzie spaziali stanno mettendo a punto non solo i potenti razzi per il trasporto di carichi pesanti, ma anche nuovi mezzi di propulsione. Rispetto ai razzi convenzionali, a propulsione chimica, ai nuovi sistemi si chiede molta potenza (per sollevare da Terra maggiori carichi) con un minore consumo di propellente.

Lockheed Martin, SpaceX, Elon Musk, Marte, Pianeta Rosso, Deep Space Gateway, Big Falcon Rocket
La zona cislunare è quella dove la gravità della Terra e della Luna si annullano: in quell'area è possibile posizionare un ambiente senza fornirgli energia per mantenere la posizione e senza doverlo fare necessariamente orbitare attorno a uno dei due corpi. Nella foto: i piani della Nasa per Marte, anno per anno. © Nasa

Test riuscito. Insieme a Aerojet Rocketdyne, una società californiana specializzata nella propulsione missilistica, la Nasa sta sviluppando un nuovo e potente motore a propulsione elettrica solare, l'Advanced Electric Propulsion System (AEPS). Negli ultimi giorni è stato condotto l'ultimo di una serie di test, presso il Glenn Research Center della Nasa, servito a dimostrare la notevole efficienza e affidabilità del motore.

Grandi spinte, meno carburante. L'AEPS non è concettualmente nuovo: i motori ionici, che utilizzano cioè un campo elettrico prodotto da pannelli solari per ionizzare (ossia togliere un elettrone da un atomo) e accelerare il propellente (che nella maggior parte dei casi è un gas nobile, come lo xeno) per produrre la spinta, sono già utilizzati. Questi motori hanno il vantaggio di poter spingere nello spazio carichi simili a quelli lanciati con motori convenzionali, utilizzando però una frazione del propellente.

Aerojet Rocketdyne, motore a propulsione ionica
Illustrazione: la luce blu prodotta dal gas Xenon ionizzato. Allo stato attuale i motori ionici raggiungono velocità elevate solo in tempi molto lunghi, a differenza dei razzi a propulsione chimica. © Nasa

C'è però anche uno svantaggio: hanno una bassa accelerazione, e perciò il tempo necessario a raggiungere un'elevata velocità è piuttosto lungo - rispetto alle prestazioni possibili a un razzo a spinta chimica. Al momento, il loro utilizzo ideale è dunque quello di cargo, per il trasporto di carichi non urgenti o vitali.

Con un motore di questo genere è stata equipaggiata la sonda Dawn, che ha visitato per noi l'asteroide Vesta (2011-12) e che ora si trova attorno al pianeta nano Cerere: la Dawn ha raggiunto la velocità di 41.260 chilometri all'ora, ma solo dopo diversi mesi di accelerazione nello Spazio.

Il nuovo motore di Aerojet Rocketdyne può sviluppare una potenza quasi 5 volte superiore al motore ionico della Dawn. Nei prossimi mesi seguiranno altri test, ma tutto lascia pensare che questo è il primo vero e concreto passo verso la stazione cislunare.

6 settembre 2018 Luigi Bignami
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