Il razzo che si autodistrugge contro i detriti spaziali

DI RAZZI diretti nello spazio ne abbiamo già visti partire a bizzeffe, traghettando cargo verso la Stazione spaziale o satelliti intorno alla Terra. Ma quello della rocket science è un campo in cui la ricerca è sempre attiva, con nuove tecnologie pronte a sostituirsi a quelle precedenti. Così è probabile che il futuro delle spedizioni spaziali passerà sempre più dai razzi riutilizzabili, in stile Elon Musk per intendersi, ma anche dall'utilizzo di razzi che (in parte) si 'autodistruggono'. Questa almeno è l'idea, abbozzata in un prototipo, di alcuni ricercatori della University of Glasgow (Scozia) e della Oles Honchar Dnipro National University (Ucraina) che sulle pagine del Journal of Spacecraft and Rockets presentano il loro motore a razzo 'autofago': si mangia da solo mentre vola nello spazio, fornendo al tempo stesso la spinta necessaria per traghettare il carico in orbita. Ma perché potrebbe essere rivoluzionario?
 
·MENO DETRITI, PIU' CARICO
Spedire un razzo, e relativo carico, in orbita è tutt'altro che facile e rappresenta un esercizio di fisica di non semplice risoluzione. Tra le tanti variabili da considerare, per esempio, ci sono il calcolo delle masse da destinare al carico utile (il payload, tipo i satelliti appunto) e del propellente, quello cioè che permette al razzo di volare, dando la spinta. Tradizionalmente molti razzi, raccontano i ricercatori, utilizzano propellente contenuto all'interno di pesanti taniche, con un costo in termini di peso che riduce la disponibilità per il carico utile e l'efficienza del veicolo di lancio. Senza considerare che quei serbatoi sono destinati a popolare il già affollato mondo dei detriti spaziali. L'idea del team di ricercatori scozzesi e ucraini è quella di risolvere il problema sviluppando un razzo 'autodistruttivo', che consumi parte della sua stessa struttura durante l'ascesa, liberando spazio per carico utile e abbattendo la quota di detriti spaziali rilasciati.
 
·UN MOTORE 'AUTOFAGO'
Il progetto di un razzo che si autodistrugga in volo è stato concretizzato, in parte, mettendo a punto un motore 'autofago', ovvero che consuma un propellente costituto da un cilindro esteriormente rivestito di un carburante solido, come polietilene, e interiormente di una miscela ossidante in polvere (nitrato d'ammonio e perclorato d'ammonio), a costituire insieme il sistema combustibile-comburente necessario alla combustione. I test effettuati dai ricercatori hanno mostrato che è possibile riuscire a 'strozzare' il motore – controllare il tasso di combustione – un risultato difficile da ottenere con i motori a propellenti solidi, spiegano. Il propellente bruciando rilascia gas che produce la spinta e il calore necessari a sostenere la combustione.
 
·MENO DETRITI, RAZZI PIU' PICCOLI
I test, raccontano gli ideatori del prototipo, continueranno, cercando di capire la reale fattibilità del progetto, anche se le promesse non mancano, come racconta Patrick Harkness della University of Glasgow, parte del team. Specialmente confrontandole con la situazione attuale: "I veicoli di lancio tendono a essere grandi perché c'è bisogno di una grande quantità di propellente per raggiungere lo spazio", ha spiegato. Anche i tentativi di ridurre le dimensioni non possono spingersi troppo oltre, perché dopo un certo punto, continua l'esperto, si raggiungerebbe la situazione non ideale di avere sì un veicolo piccolo, ma troppo pesante ancora per raggiungere una velocità orbitale: “Un razzo alimentato da un motore autofago sarebbe diverso. Il cilindro del propellente stesso costituirebbe il corpo del razzo, e mentre il veicolo si alza il motore si muove verso l'alto, consumandosi dalla base alla punta. Di fatto la struttura stessa del razzo sarebbe consumata come carburante". Questo, concludono gli scienziati, permetterebbe di ridurre la quota di detriti spaziali ma anche di sviluppare veicoli di lancio più personalizzati, più adatti per esempio al lancio di piccoli satelliti.