Motori

Esa: un nuovo motore per lo Spazio

L'Agenzia spaziale europea sviluppa aerei-razzo del tutto nuovi, che abbatteranno i costi dei trasporti orbitali.

L’Agenzia spaziale europea (Esa) ha dato il via al progetto di un nuovo motore che, se dovesse avere successo, rivoluzionerà la tecnologia dei razzi e cambierà il modo con cui si andrà nello spazio.

Il propulsore SABRE (Synergistic Air-Breathing Rocket Engine) utilizza aria atmosferica nelle fasi iniziali di volo, prima di passare alla modalità razzo per raggiungere lo spazio. Se tutto andrà come previsto le fasi sperimentali del motore potrebbero iniziare tra circa quattro anni.

La rivoluzione. I razzi convenzionali devono portare a bordo un ossidante, che solitamente è ossigeno liquido, che si combina con un propellente nella camera di combustione del razzo.

Schema del motore SABRE. © Esa
Il sistema di raffreddamento del SABRE. © Reaction Engines

Con questo sistema i razzi possono avere bisogno anche di 250 tonnellate di ossigeno liquido per funzionare, e quando i serbatoi sono vuoti vengono scaricati, con notevoli sprechi. In più, durante il funzionamento l’ossigeno deve arrivare nella camera di combustione in quantità e pressioni controllate, cosa che richiede complesse soluzioni tecnologiche.

È anche per questo che aziende private come SpaceX e Blue Origin stanno sperimentando razzi riutilizzabili, pur rimanendo nell’ambito dei propulsori convenzionali.

SABRE dovrebbe eliminare la necessità di portare l’ossigeno a bordo perché lo catturerà direttamente dall’atmosfera. L'idea è semplice, ma la realizzazione comporta notevoli difficoltà.

Prova a terra del sistema di raffreddamento del motore SABRE. © Reaction Engines

Il sistema dovrà infatti comprimere l’ossigeno fino a 140 atmosfere, operazione che fa alzare enormemente la temperatura, anche fino al punto di fondere il motore. Si dovrà perciò usare un sistema che prima raffreddi l’aria (quasi fino alla fase liquida) e solo a quel punto l’ossigeno verrà compresso per iniettarlo nella camera di combustione: il tutto nell'arco di un centesimo di secondo.

Quando infine il razzo si troverà a circa 25 chilometri di quota il motore passerà in modalità razzo, ma avrà già percorso circa il 20 per cento della distanza dalla Terra allo Spazio. Reaction Engines, la società che ha il compito di realizzare questi motori, ha già sperimentato con successo il sistema di raffreddamento. Entro il 2020, afferma la società, si potrà costruire un motore SABRE e sperimentarlo a Terra. Se tutto andrà per il meglio, la rivoluzione nel trasporto spaziale sarà realmente molto profonda.

15 luglio 2016 Luigi Bignami
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