Credit: University of Washington, MSNW
Da anni gli uomini sognano di andare su Marte ma la tecnologia utilizzata nell'attuale esplorazione spaziale ha dei limiti che rendono il viaggio lungo ed insidioso. Ora gli astronauti potrebbero essere un passo più vicini al Pianeta Rosso grazie ad un nuovo motore a fusione nucleare, la stessa energia che alimenta il Sole e le stelle.
Un gruppo di ricercatore dell'Università di Washington ed di scienziati della base di Redmond (MSNW), specializzati in propulsione spaziale, stanno costruendo i componenti per un razzo alimentato a fusione con lo scopo di eliminare molti degli ostacoli che bloccano l'esplorazione dello spazio profondo, i costi esorbitanti e i rischi per la salute.
"Utilizzando gli esistenti razzi a combustibile, è quasi impossibile per gli esseri umani esplorare molto al di la della Terra", spiega il ricercatore John Slough. "Speriamo di fornire una fonte molto più potente di energia per lo spazio che potrebbe trasformare i viaggi interplanetari all'ordine del giorno".
Il progetto è finanziato dal NASA Innovative Advanced Concepts Program.
Il mese scorso ad un simposio, Slough e il suo team MSNW, di cui è presidente, hanno presentato la loro analisi per una missione verso Marte con i primi risultati sperimentali.
La NASA stima che, con l'attuale tecnologia, un viaggio verso il Pianeta Rosso, andata e ritorno, durerebbe circa 4 anni, con costi di oltre 12 miliardi di dollari.
Secondo Slough sarebbero sufficienti 30 - 90 giorni, il che renderebbe la spedizione pratica e meno costosa.
Gli scienziati hanno sviluppato un nuovo tipo di plasma contenuto nel proprio campo magnetico: la fusione nucleare si verifica quando il plasma viene compresso ad alta pressione.
Il team ha testato con successo questa tecnica in laboratorio.
Per alimentare il razzo basta una piccola fusione: un granello di questo materiale ha lo stesso contenuto di energia presente in un gallone (3,7 litri) di propellente per missili.
Per alimentare il razzo, la squadra ha messo a punto un sistema in cui un potente campo magnetico fa si che grandi anelli di metallo implodono intorno al plasma, comprimendolo in uno stato di fusione: gli anelli convergenti, si fondono per formare un guscio che accende la fusione ma per pochi microsecondi. Anche se il tempo di compressione è molto breve, viene rilasciata energia sufficiente per riscaldare rapidamente e ionizzare. Il prodotto viene espulso da un ugello ad una velocità elevata e il processo viene ripetuto ogni minuto circa, alimentando così il veicolo spaziale.
La squadra è riuscita a dimostrare il processo di funzionamento degli anelli su scala ridotta.
"Credo che a tutti abbia fatto piacere vedere che il meccanismo principale che stiamo usando per la compressione del plasma funziona", ha detto Slough.
Ora, si sta lavorando per portare la tecnologia a produrre la fusione e il team spera di avere un test pronto e operativo per questa estate.
"Tutto ciò che si mette nello spazio deve funzionare in modo abbastanza semplice", aggiunge Slough. "E' possibile estrapolare questa tecnologia in qualcosa da utilizzabile nello spazio".
La fusione nucleare può generare preoccupazione e perplessità a causa delle sue applicazioni per le bombe ma il l'uso in questo scenario è molto diverso, spiega Slough. L'energia di fusione per l'alimentazione di un razzo sarebbe ridotta di un fattore di 1 su miliardo rispetto ad una bomba all'idrogeno, troppo poco per creare un'esplosione significativa. Inoltre, il progetto utilizza un forte campo magnetico per contenere il combustibile di fusione che lo isola a distanza di sicurezza dal veicolo spaziale e agli eventuali passeggeri al suo interno.
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