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Tre soluzioni materiali per esplorare lo spazio

heat shield NASA2 minImage © Bocachicagal - nasaspaceflight.com

La NASA sta lavorando per far atterrare la prima donna e il prossimo uomo sulla Luna entro il 2024 con il programma Artemis, in collaborazione, tra gli altri, con SpaceX come fornitore ufficiale del lander.

NASA già da tempo lavora su prototipi per riportare astronauti sulla Luna, oltre che per sviluppare robot sempre più sofisticati per l’esplorazione del suolo lunare o marziano.

I materiali hanno un ruolo importantissimo nella realizzazione di nuove soluzioni per affrontare i diversi problemi tecnici che si presentano in queste situazioni estreme.

 


Scudo termico

heat shield NASA Orion min

Scudo termico del modulo di rientro Orion - Courtesy: NASA

Lo scudo termico è uno degli elementi più critici: protegge la capsula, e gli astronauti al suo interno, dalle temperature di quasi 5.000 gradi F, circa la metà di quelle del Sole, sperimentate durante il rientro nell'atmosfera terrestre.

Orion, il modulo di rientro di NASA, utilizza moduli in materiale ablativo chiamato AVCOAT, prodotti presso la Michoud Assembly Facility dell'agenzia a New Orleans. Le lastre sono lavorate in 186 blocchi più piccoli prima di essere applicati dai tecnici sullo scheletro sottostante, in titanio con “pelle” in fibra di carbonio.

SpaceX invece utilizza alluminio-litio e fibra di carbonio per la realizzazione di placche esagonali, una forma che - ha dichiarato Elon Musk - contribuisce alla dispersione della temperatura tra le piastre.

 

heat shield SpaceX minImage curtesy: NASA - SpaceX


Ruote in lega di nichel-titanio

superelastic tire1 minImage curtesy: NASA - SpaceX

Si chiama Superelastic Tyre ed è un pneumatico non-pneumatico sviluppato dal Glenn Research Center della NASA per le missioni su Luna e Marte. Questa tecnologia rappresenta l'ultima evoluzione dello Spring Tire, inventato dalla NASA Glenn e Goodyear e ispirato ai pneumatici lunari Apollo. Il nuovo utilizzo di leghe a memoria di forma in grado di subire forti sollecitazioni come componenti portanti, invece dei tipici materiali elastici, si traduce in uno pneumatico in grado di sopportare una deformazione molto elevata senza danni permanenti.

 

 

Pale in fibra di carbonio per Ingenuity


Ingenuity minImage curtesy: NASA

Sarà il primo elicottero a volare su Marte, un pianeta con un’atmosfera che è densa meno di 1/100 rispetto a quella terrestre.

Ingenuity è dotato di quattro pale in fibra di carbonio appositamente realizzate, disposte in due rotori che ruotano in direzioni opposte a circa 2.400 giri / min, molte volte più veloci di un elicottero passeggeri sulla Terra. Dispone inoltre di celle solari, batterie e altri componenti innovativi.

 

ingenuity photo minImage curtesy: NASA



Fonti: https://www.nasaspaceflight.com/

https://www.nasa.gov/image-feature/heat-shield-milestone-complete-for-first-orion-mission-with-crew

https://www.space.com/spacex-starship-hexagon-heat-shield-tile-test.html

https://www.teslarati.com/spacex-starship-heat-shield-prototype-robots/

https://technology.nasa.gov/patent/LEW-TOPS-99

https://tech.hindustantimes.com/tech/news/nasa-has-reinvented-the-wheel-with-a-material-that-remembers-shape-story-aMvLSMYID3nH88pep28tmN.html

https://www.nasa.gov/feature/jpl/6-things-to-know-about-nasas-ingenuity-mars-helicopter


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