Minuscoli esploratori interplanetari, grazie a un nuovo sistema di propulsione
Entro 18 mesi vedremo decollare delle minuscole sonde dirette verso l'orbita terrestre e oltre, secondo quanto ha riferito un team di ricercatori. Si tratta di un test essenziale per dimostrare un nuovo concetto di propulsione che potrebbe abbattere i costi dell'esplorazione spaziale, riducendoli di oltre 1000 volte, e aprendo innumerevoli porte e opportunità.
Gli ingegneri stanno sviluppando un nuovo sistema di propulsione al plasma studiato per minuscoli satelliti chiamati CubeSat. Se tutto andrà bene, ha spiegato il team, sarà possibile nel vicino futuro lanciare una missione in grado di cercare vita sul satellite gioviano Europa o altri mondi interessanti per meno di un milione di dollari.
«Vogliamo rendere possibili nuove missioni che oggi costano circa 1 miliardo di dollari, o forse 500 milioni – per andare, ad esempio, a esplorare le lune di Giove e Saturno», ha spiegato Ben Longmier, leader del progetto nonché fisico e professore presso l'Università del Michigan.
Per permettere alla ricerca di entrare nel vivo, Longmier e il suo team hanno promosso una campagna di raccolta di donazioni online, sul sito Kickstarter. La campagna è iniziata il 4 Luglio e ha come obiettivo raggiungere 200 mila dollari entro il 5 Agosto. Oggi siamo già a più di un decimo della somma desiderata. Secondo il team, questa somma dovrebbe essere più che sufficiente per permettere la realizzazione del primo volo sperimentale. [Dona cliccando qui]
I CubeSat sono piccoli ed economici satelliti che pesano circa 5 chilogrammi. Al momento, la loro attività è limitata all'orbita terrestre. Qui, i CubeSat percorrono le loro orbite finché esse non decadono e i satelliti rientrano nell'atmosfera terrestre e si polverizzano.
Il nuovo sistema di propulsione studiato dal team, chiamato CAT, ossia Propulsore AmbiPolare per CubeSat, potrebbe cambiare tutto ciò, facendo diventare questi satelliti dei piccoli esploratori interplanetari.
Il sistema CAT consiste in un motore al plasma che genera spinta accelerando il bollente gas ionizzato al di fuori di una camera di scarica. Un simile propulsore può essere alimentato da pannelli solari, e magneti permanenti guideranno il plasma nella giusta direzione per generare spinta.
Un simile sistema è già stato usato in passato: si tratta dei propulsori a ioni, come quello a bordo della sonda americano Dawn, che ha studiato per più di un anno il protopianeta Vesta e si sta ora dirigendo verso Cerere. Simili propulsori non forniscono la spinta che può invece essere raggiunta da altri sistemi, ma con manovre più lunghe e lente possono teoricamente andare ovunque, consentendo inoltre un grosso risparmio.
Il concetto CAT si basa però sul fatto che tutto deve lavorare a una scala microscopica. Il propulsore e i sistemi di energia dovranno pesare meno di mezzo chilo, mentre il propellente – probabilmente iodio o acqua – ammonterà a 2 chili e mezzo.
I ricercatori hanno spiegato che la maggior parte dei componenti di questo nuovo sistema sono stati costruiti e testati indipendentemente, e che il team sta facendo ottimo progresso nell'assemblarli tutti assieme in un unico pezzo.
«Gli ostacoli che esistono oggi sono ciò che sta facendo entrare in funzione il nostro nuovo propulsore. Crediamo di essere a tre settimane da ciò», ha spiegato Longmier. «Stiamo accelerando e avvicinandoci alla massima velocità proprio ora».
Il primo volo sperimentale, finanziato dalla raccolta di fondi, metterà alla prova per la prima volta il nuovo propulsore nell'ambiente spaziale, in orbita attorno alla Terra. Il team vuole che il primo volo avvenga entro 18 mesi, ma è possibile che accada ancor prima.
Il team ha inoltre spiegato che ha intenzione di inviare una sonda alimentata dal sistema CAT nello spazio profondo – non fino a Giove o Saturno o i loro satelliti, ma abbastanza lontano da dimostrare le capacità del sistema.
«Il nostro scopo secondario è farlo uscire dall'orbita terrestre e dimostrare alla comunità che questa cosa funziona», ha proseguito Longmier. «Se funziona, è molto più facile raccogliere fondi».
La campagna ha lo scopo di raccogliere 200 mila dollari, ma il team ha già programmato gli ulteriori obiettivi nel caso in cui le donazioni fossero di gran lunga maggiori delle aspettative. Se verrà raggiunto mezzo milione, ad esempio, il team accorcerà la tabella di marcia, comprandosi un lancio commerciale, mentre 900 mila dollari basterebbero per mettere due CubeSat in competizione a lasciare l'orbita terrestre.
Longmier sta collaborando con tre centri della NASA: l'Ames di Moffett Field, il JPL di Pasadena e il Glenn di Cleveland. Tra gli altri partner, spicca Planetary Resources, la compagnia privata retta da vari miliardari – come Larry Page e Eric Schmidt – che ha come scopo estrarre materiale dall'interno di un asteroide. La società è interessata a usare il nuovo sistema di propulsione per incontrare un asteroide mantenendo molto bassi i costi.
«Qui è un po' dove entriamo in gioco noi – inviare quella piccola sonda fuori come ricognitore, un radiofaro».
I membri del team guidato da Longmier hanno spiegato che si tratta solamente di uno fra i moltissimi potenziali usi di questa nuova tecnologia. Una flotta di CubeSat, ad esempio, garantirebbe accesso a Internet veloce ed economico, o potrebbe studiare gli impatti dell'attività solare sull'ambiente terrestre.
I CubeSat alimentati da sistemi CAT potrebbero anche esplorare Europa, Encelado o altri mondi misteriosi e affascinanti, alla ricerca di eventuali forme di vita. Ciò potrebbe essere possibile in un futuro vicino, grazie all'introduzione di nuove tecnologie come CAT, l'aumento dell'efficienza dei pannelli solari, la diminuzione delle dimensioni dei microprocessori e altre pietre miliare tecnologiche, ha spiegato Longmier.
«Credo che abbiamo l'opportunità – per la prima volta, più o meno, nella storia – di andare e vedere se possiamo fare queste rilevazioni di vita all'interno del nostro stesso sistema solare», ha concluso Longmier. «Non solo guardandoli [i satelliti], ma portandoci dietro sensori, facendo misurazioni in situ, volando tra i getti di Encelado con una piccola sonda. Pensiamo di poter fare tutto ciò nel vicino futuro».
© immagini
Ben Longmier - University of Michigan
Minuscoli esploratori interplanetari, grazie a un nuovo sistema di propulsione
Reviewed by Pietro Capuozzo
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14.7.13
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