Energia chimica con un propellente ed energia elettrica solare. Attualmente sono questi i metodi di propulsione che ci permettono di andare nello Spazio. Tuttavia, l’esplorazione spaziale presenta continuamente nuove sfide, tra cui future missioni verso luoghi sempre più lontani del nostro Sistema solare, basi sulla Luna e su Marte e trasporto di carichi pesanti. Ecco, quindi, che presto i propellenti potrebbero raggiungere i loro limiti, oltre i quali è impossibile un aumento delle prestazioni. A poter superare questi ostali, però, potrebbe pensarci un nuovo sistema di propulsione basato sull’energia nucleare (Nuclear electric propulsion, Nep), che potrebbe potenzialmente portare le missioni spaziali in una nuova era, consentendoci di raggiungere lo Spazio più lontano mai raggiunto.
Ricordiamo brevemente che, come vi abbiamo già raccontato, la propulsione nucleare presenta diversi vantaggi, anche se fino ad oggi non è mai stata sperimentata nello Spazio. In particolare, un motore termico nucleare sfrutta un reattore a fissione per scaldare il fluido, ad esempio l’idrogeno liquido, e produrre un gas ad alta temperatura che viene poi espulso dalla camera di combustione. In confronto agli attuali razzi a propulsione chimica, questo sistema ha un’efficienza due volte maggiore, e si calcola che potrebbe portare un equipaggio umano su Marte in soli tre mesi, rispetto ai 7-9 mesi che ci vogliono con i sistemi tradizionali.
L’importanza degli studi
A voler indagare su questa tecnologia, studiare la possibilità di costruire veicoli spaziali con propulsione nucleare e incentivare così lo sviluppo di un prototipo è oggi l’Agenzia spaziale europea (Esa) che sta finanziando diversi studi nell’ambito del progetto Flpp (Future Launchers Preparatory Programme) tra cui il “pReliminary eurOpean reCKon on nuclEar electric propulLsion for space appLications” (RocketRoll), coordinato dagli scienziati delle università di Praga e di Stoccarda e dagli ingegneri dell’OHB Czechspace e dell’OHB System di Brema. “La propulsione nucleare può essere più efficiente della miglior propulsione chimica o superare la propulsione elettrica solare, consentendo l’esplorazione di luoghi che nessun’altra tecnologia può raggiungere”, ha commentato Jan Frýbort, ricercatore dell’Università di Praga. “Questa è una grande sfida per le future missioni spaziali oltre il nostro Sistema solare”.
Non solo: le nuove tecnologie di propulsione sono particolarmente importanti anche per l’esplorazione umana sulla Luna e su Marte che richiederà, per esempio, la consegna di attrezzature e rifornimenti. “Il vantaggio principale rispetto alla reazione chimica è l’efficienza dei motori”, ha spiegato OHB Czechspace. Mentre il beneficio “rispetto all’energia elettrica solare è la maggior potenza erogata e l’indipendenza dall’esposizione diretta alla luce del Sole, in particolare per il trasporto di carichi pesanti e per l’esplorazione oltre l’orbita di Marte”.
I passi da compiere
Scienziati e ingegneri finanziati nell’ambito di questo programma avranno a disposizione i prossimi 11 mesi per condurre i primi studi di fattibilità e, quindi, determinare i vantaggi dell’utilizzo di un veicolo Nep rispetto ai sistemi di propulsione classici. Quando i risultati di RocketRoll verranno pubblicati il prossimo anno, potrebbero rappresentare il punto di partenza per ulteriori attività e programmi dell’Esa finalizzati allo sviluppo di un veicolo spaziale Nep che potrebbe essere operativo, se tutto va secondo i piani, entro il 2035. Oltreoceano, nel frattempo, anche la Nasa sta già lavorando a un suo programma per studiare la propulsione nucleare. L’agenzia americana, infatti, sta collaborando con la Defense Advanced Research Projects Agency (Darpa) del Pentagono per sviluppare un motore termico nucleare, che potrebbe essere pronto per una prima dimostrazione, e quindi volare nello Spazio, già nel 2027.
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di Marta Musso www.wired.it 2023-05-04 09:42:02 ,
