Verso il futuro grazie alla polvere lunare

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La costruzione di una base lunare sarebbe la tappa logicamente successiva per la nostra espansione nel Sistema Solare, ma la sopravvivenza di una futura squadra di astronauti dipende dall’accesso a fonti di energia affidabili. Una ricerca dell’ESA Discovery & Preparation ha studiato come la regolite lunare (la polvere, il suolo e le rocce sulla superficie della Luna) possa essere usata per immagazzinare calore e fornire elettricità per i futuri astronauti, rover e lander.

Gli umani avrebbero minime difficoltà a raggiungere la superficie della Luna con l’attuale tecnologia, ma è costoso (e a volte quasi impossibile) portare con sé tutto il materiale necessario, specialmente se l’obbiettivo è quello di rimanere per più di un paio di giorni. Per un’esplorazione a lungo termine sostenibile, dovremo invece guardare alle risorse locali a disposizione nel luogo di destinazione. Come parte di questo impegno, il Discovery & Preparation ha recentemente supportato esperti aerospaziali di Azimut Space (precedentemente Sonaca Space) nello studio sulla fattibilità di creare “mattoni capaci di immagazzinare calore” con la regolite lunare.

Nello spazio, l’energia viene tipicamente generata da panelli solari che forniscono quasi istantaneamente elettricità quando il Sole li illumina. Ma i futuri abitanti della Luna potrebbero dover fare i conti con periodi di oscurità lunghi anche 16 giorni, durante la notte lunare. La ricerca di un soluzione energetica sostenibile che possa immagazzinare la luce solare durante le lunghe giornate lunari per poi rilasciarla sotto forma di energia durante la notte, è essenziale per poter rendere realtà il progetto di una lunga permanenza sulla Luna.

I mattoni in regolite offrono un modo per immagazzinare l’energia solare del giorno così da poter produrre elettricità durante la notte: ciò sarebbe vitale per qualsiasi umano che viva e lavori sulla Luna. Il calore immagazzinato potrebbe anche essere rilasciato direttamente per mantenere l’equipaggiamento robotico caldo abbastanza per essere operativo durante le lunghe ore di oscurità.

«Gli astronauti della missione Apollo hanno riportato piccole quantità di roccia lunare, permettendoci di creare qui sulla Terra una “finta” regolite lunare molto simile a quella vera - spiega Aidan Cowley del consiglio di amministrazione del Human Spaceflight and Robotic Exploration di ESA, supervisore del progetto -. In questo studio, abbiamo usato roccia terrestre con proprietà simili a quelle della roccia lunare, polverizzata fino a renderla uguale alla regolite lunare

Il team di ricercatori ha poi immesso energia nel mattone ottenuto da questa polvere, in modo da studiarne le capacità di immagazzinamento del calore. Il team ha anche collegato ad esso un generatore di calore per creare elettricità usando l’energia in esso immagazzinata.

Il mattone di regolite artificiale dentro una camera a vuoto che simula le basse pressioni e le estreme temperature che gli astronauti incontreranno sulla Luna (Credits: ESA/Azimut Space).

«Qualsiasi tecnologia sulla Luna incontrerà incredibili condizioni proibitive (lunghe notti, temperature da -173°C a 127°C, e pressioni estremamente basse – spiega il Project Manager Luca Celotti di Azimut Space -. Abbiamo simulato queste condizioni al meglio che abbiamo potuto per ricreare un ambiente “simil lunare” dove testare il nostro mattone.»

Continua Celotti: «L’utilizzo di regolite lunare per immagazzinare calore sulla Luna ci fornirebbe un’abbondante quantità di materiale già pronto all’uso mentre i viaggiatori spaziali non avrebbero la necessità di trasportare troppo dalla Terra. Probabilmente, ciò spingerebbe a missioni spaziali ancora più ambiziose in futuro.»

Una volta verificato l’effettivo funzionamento della regolite artificiale, il passo successivo del team sarà quello di rendere il processo più efficiente e quindi verificare se i mattoni in regolite siano capaci di produrre l’energia richiesta.

«Questo è solo il primo passo verso la creazione di un metodo innovativo e sostenibile per l’immagazzinamento di calore e la generazione di elettricità, che potrebbe permetterci di stabilirci in futuro sulla Luna» conclude Celotti.

L'utilizzo di materiali del posto ci permetterebbe di addentrarci ulteriormente nell’esplorazione sostenibile e permanente, rendendo l’accesso allo spazio più economico, sicuro e facile. La regolite lunare non sarebbe solo utile per immagazzinare calore e generare elettricità. Questo materiale (presente ovunque sulla Luna) potrebbe essere usato anche per costruire i futuri habitat, come sorgenti di ossigeno e minerali, ed anche per costruire oggetti di tutti i giorni come gli strumenti di lavoro.

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