Spazio

Abbiamo un nuovo materiale che potrebbe proteggere gli astronauti dalle radiazioni cosmiche

Alcuni ingegneri hanno ottenuto una lega di alluminio resistente alle radiazioni cosmiche 100 volte di più rispetto agli attuali materiali usati per costruire navi spaziali.

Una delle sfide da affrontare quando si pianifica un viaggio nello Spazio è quella di proteggere gli astronauti dalle radiazioni, che sono generalmente causate dalle particelle energetiche solari o dai raggi cosmici galattici (il flusso di ioni e protoni proveniente dall'esterno del sistema solare). Per ripararli dai danni derivanti dall'esposizione a queste radiazioni, costruiamo le navicelle spaziali con materiali schermanti: ora un team dell'Università di Leoben (Austria) ha scoperto una nuova lega di alluminio che riesce a schermare le radiazioni cento volte meglio delle leghe metalliche usate finora, e potrebbe quindi essere utilizzata nella costruzione di nuove navicelle spaziali e dei reattori nucleari al loro interno.

Quando si sceglie un materiale con il quale costruire una navicella spaziale, la protezione dalle radiazioni è solo uno dei fattori da tenere in considerazione: bisogna anche pensare al peso (più leggero è, meno combustibile sarà necessario usare), la resistenza termica, la facilità di montaggio e di riparazione.

Oltre alle radiazioni che arrivano dall'esterno, bisogna tenere conto anche di quelle che si possono generare all'interno della stessa navicella spaziale, come ad esempio quelle prodotte dai reattori nucleari modulari che la alimentano.

Primo tentativo. La nuova lega di alluminio è frutto di diversi anni di tentativi e fallimenti: nel 2019 il team austriaco aveva già inventato un materiale che sembrava riunire tutte le caratteristiche necessarie, ma alla fine era risultato troppo fragile per essere utilizzato nella costruzione di navi spaziali. La lega, nata dall'unione di alluminio e magnesio con zinco e rame, era molto dura ma poco flessibile, e quindi si frantumava con relativa facilità.

Resistente e flessibile. Ora gli studiosi hanno scoperto che, portando quella lega a una temperatura di oltre 200 °C, la sua struttura si modifica e diventa da micrometrica a nanometrica (ovvero con granelli molto più piccoli): questo fa sì che il materiale diventi molto più flessibile e resistente, e schermi le radiazioni cento volte meglio della lega di alluminio 6061, attualmente la più utilizzata nella costruzione di navicelle spaziali.

Astronauta
Le leghe metalliche con le quali attualmente costruiamo le navicelle spaziali non garantiscono una protezione totale dalle radiazioni: secondo un recente studio il tempo massimo che gli astronauti possono rimanere in orbita prima di venire esposti ad alti livelli di radiazioni è quattro anni. © Vladi333 | Shutterstock

Possibili usi. Secondo Stefan Pogatscher, coordinatore dello studio, la nuova lega metallica potrebbe essere un ottimo materiale con il quale costruire navi spaziali che devono passare un lungo periodo in orbita sotto l'effetto di una radiazione costante. In futuro, una volta dimostrata la possibilità di produrlo su larga scala, questo materiale potrebbe anche servire a costruire reattori nucleari modulari o strutture che ci permettano di colonizzare Marte o la Luna.

31 ottobre 2022 Chiara Guzzonato
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