SpinLaunch e la catapulta elettromagnetica

Perché non usare una catapulta per lanciare satelliti nello Spazio? L'idea non è poi così bizzarra: la Nasa ci aveva pensato attorno agli Anni '70, quando si pensava di poter aprire miniere sulla Luna e, con una sorta di catapulta, accelerare i "carrelli-capsula" carichi di minerale fino alla velocità di fuga dalla gravità lunare, che è di circa 8.300 km/h (contro i circa 40.000 km/h per la Terra).

Benché sulla carta l'idea sembrava funzionare, non se ne è mai fatto nulla - anche perché non abbiamo mai colonizzato la Luna, almeno finora. L'idea però ha catturato le attenzioni di Jonathan Yaney, che nel 2014 ha fondato una società di ricerche spaziali, la SpinLaunch, che su Internet ha un sito al quale si può accedere solo se autorizzati.

Yaney, personaggio piuttosto riservato, è noto per avere avviato - qualche anno fa - una startup per realizzare il progetto dei droni a energia solare che ha poi venduto a Google. Recentemente ha parlato per la prima volta di SpinLaunch.

La centrifuga di Yaney. La società sta lavorando alla costruzione di una centrifuga elettromagnetica che ruota a elevatissima velocità per dare energia al carico, che poi viene lanciato verso lo Spazio alla velocità di circa 4.800 chilometri l'ora: non è la velocità di fuga dalla gravità terrestre, ma è sufficiente per posizionare piccoli satelliti in orbita bassa (LEO, low Earth orbit: è compresa tra 160 e 2.000 km dalla superficie). Il meccanismo potrebbe anche essere accoppiato a satelliti dotati di razzi, per fornire parte della potenza necessaria per raggiungere l'orbita voluta.

«Dall'inizio dell'esplorazione spaziale, i razzi sono stati l'unico mezzo per sfuggire alla gravità della Terra, e in oltre settanta anni queste tecnologie hanno fatto solo piccoli pregressi. Se vogliamo commercializzare e industrializzare lo Spazio dobbiamo fare un notevole salto di qualità», spiega Yaney.

Dal passato al futuro. Le caratteristiche della catapulta spaziale sono ancora riservate, ma la tecnologia in possesso di Yaney è, almeno dal punto di vista teorico, notevolmente progredita rispetto alle ipotesi degli Anni '70, quando si studiava la possibilità di sviluppi ad hoc per i cannoni a rotaia e per i cannoni di Gauss.

Rispetto all'accelerazione lineare dei "cannoni", il metodo di SpinLaunch prevede di impartire un'accelerazione che sfrutti il momento angolare per portare un oggetto a velocità ipersoniche. In altre parole, si tratta di far ruotare il satellite all'interno di una gabbia magnetica fino a impartirgli la velocità sufficiente a portarlo in orbita. Se qualche migliaio di anni fa qualcuno avesse pensato di brevettare la frombola, adesso farebbe soldi a palate.

Dumping spaziale. Il metodo pare avere notevoli vantaggi economici: un lancio di questo genere potrebbe costare attorno a 500.000 dollari (afferma Yaney), a fronte di una spesa variabile tra i 5 e i 100 milioni di dollari per un "passaggio" su un lanciatore a razzo. Non tutti i problemi sono stati però ancora risolti.

C'è per esempio la questione dell'attrito: i satelliti dovrebbero essere riprogettati per vincere la resistenza dell'aria al lancio, perché le parti inferiori dell'atmosfera sono così dense che il carico inizierebbe il suo viaggio come se stesse attraversando un muro di mattoni. Anche la strumentazione che va in orbita andrebbe rivista per poter resistere all'intensa accelerazione iniziale, «ma negli ultimi tre anni la tecnologia principale è stata sviluppata e testata e i maggiori ostacoli sono stati superati. La sfida, adesso, riguarda la costruzione di ciò che serve per lanciare oggetti di grandi dimensioni», afferma Yaney.

Per questa "sfida", però, servono soldi: SpinLaunch ha finora raccolto investimenti per circa 10 milioni di dollari, usati per per lo studio di fattibilità e per i primi test. Per Yaney, ora servono altri 30 milioni di dollari prima di arrivare alla prima, vera catapulta spaziale.