La Luna? Subito dopo il benzinaio

Illustrazione di Christine Daniloff, MIT

La benzina è un problema continuo, non solo sulla Terra. Ogni viaggio spaziale, ogni singola missione, deve fare i conti con il carburante a disposizione. Pur pesante e ingombrante deve pure essere presente con scorte di riserva, in caso di emergenza.Da anni gli scienziati stanno studiando metodi nuovi per ottimizzare l’uso dei propellenti, dai carburanti “verdi”, ai motori extra-efficienti. Ma le future missioni lunari potrebbero avvalersi di un ulteriore lusso: quello di stazioni di rifornimento orbitanti.

Piani del genere non sono una novità assoluta, ma ora gli ingegneri del MIT sono convinti di aver trovato la strada giusta per la costruzione di un deposito di propellente, da piazzare da qualche parte tra la Terra e la Luna. Il nuovo progetto è apparso in questi giorni sulla rivista Acta Astronautica.

“Oggi la maggior parte di ciò che noi lanciamo dalla Terra è propellente”, spiega Jeffrey Hoffman, professore del Dipartimento di Aeronautica e Astronautica del MIT. Liberi dal peso del carburante, i veicoli spaziali avrebbero più spazio e più capacità per poter ospitare carichi finora impensabili, come nuovi e più complessi componenti per esperimenti scientifici.

Rispetto ai già esistenti progetti di costruzione di una stazione di rifornimento lunare con carburante prodotto in loco sul nostro satellite, l’idea dei ricercatori del MIT è più economica e non richiede investimenti a lungo termine.

Il team del MIT ha messo a punto due modelli di deposito carburante diversi. Entrambi i piani prevedono un uso strategico del carburante di riserva: la proposta è quella di fare utilizzare alle future missioni lunari il propellente di riserva non sfruttato dalle missioni precedenti, carburante che di norma andrebbe perso.

In poche parole, tornando a casa una missione lunare potrebbe lasciare il proprio serbatoio d’emergenza nello spazio, così da permettere alla missione successiva di andare a raccogliere lì la scorta di carburante e di poter quindi partire più leggera. La stazione di rifornimento spaziale che i ricercatori immaginano potrebbe anche accumulare il propellente di tante piccole missioni. E tanica dopo tanica, tutto quel carburante potrebbe tornare utile a una missione lunare più grande.

Dove collocare queste stazioni orbitali? Visto che parliamo di ottimizzazione delle risorse e del carburante, la scelta migliore è uno dei cosiddetti punti di Lagrange, quelle regioni dello spazio tra Terra, Luna e Sole che, in equilibrio gravitazionale, mantengono inalterata la propria posizione relativa rispetto alla Terra e alla Luna.

Hoffman spiega che il trasferimento di carburante tra la stazione e un veicolo spaziale potrebbe avvenire sia tramite un braccio robotico che raccoglie l’enorme tanica e la connette alla navicella con l’ausilio degli astronauti, sia attraverso un vero e proprio rifornimento in stile pompa di benzina (anche se in questo caso bisognerebbe studiare meglio la dinamica dei fluidi in assenza di gravità).

I principali svantaggi delle proposte dei ricercatori del MIT riguardano la manutenzione che dovrà essere fornita alle stazioni e la temperatura che dovranno garantire i depositi affinché il carburante lasciato lì a volteggiare possa poi essere effettivamente utilizzabile e non si deteriori.

Il progetto dei ricercatori del MIT è semplice ed economico, e Hoffman ne fa un vanto, senza perdere l’occasione per una frecciatina ai tanti tagli di budget che le missioni spaziali stanno affrontando in questi anni: “Uno dei problemi con i programmi spaziali di grandi dimensioni è che si investe una quantità enorme di denaro nella costruzione delle infrastrutture, e poi i programmi vengono cancellati. Con i nostri progetti di deposito creeremmo qualcosa di valore assoluto e di robustezza, contro l’incertezza politica”.

Fonte: Media INAF | Scritto da Matteo De Giuli