Sviluppo di Nuovi Materiali Per Future Missioni Umane su Marte

Cosa ci vorrebbe per far diventare realtà una missione con equipaggio umano, diretta verso Marte? Un team di studenti di ingegneria tessile e aerospaziale dell’Univeristà del Nord Carolina ha spiegato che secondo loro la soluzione potrebbe trovarsi nello sviluppo di nuovi avanzatissimi materiali tessili. Gli studenti hanno unito le forze per affrontare i grandi problemi che hanno per decenni fermato e intimorito l’industria aerospaziale quando si parlava di una missione con astronauti verso il Pianta Rosso.

Concept di una missione su Marte

“Uno dei problemi più grandi è riuscire a creare quartieri abitabili che possono proteggere gli astronauti dai vari pericoli esterni come la radiazione o eventuali piccoli meteoriti.” ha spiegato Brent Carter, studente di ingegneria tessile. “Attualmente, la NASA usa materiali solidi come l’alluminio, la fibra di vetro e fibre di carbonio, che, anche se sono efficienti sono grandi, ingombranti e difficili da portare in una navicella.”


Usando materiali tessili avanzati, che sono ultra-flessibili e possono essere trattati con vari rivestimenti, gli studenti hanno progettato uno spazio abitabile grande 176 metri quadri che potrebbe diventare la comoda casa di ben 6 astronauti. Questo spazio abitabile è coperto da materiali speciali per la protezione contro le radiazione, come il Demron (usato nei costumi di specialisti che lavorano nelle centrali nucleari adesso a Fukushima), o come un altro nuovo materiale a gas pressurizzato composto da uno substrato di poliuretano per bloccare l’aria. Oltre a questo c’è anche una pellicola particolare contenente oro, per la protezione dai raggi UV. Lo spazio creato è a forma di duomo, il che aiuterà per la protezione di piccoli meteoriti che potranno quasi rimbalzare sullo speciale tetto costruito, senza causare danni significativi. In ogni caso, gli astronauti potranno poi effettuare riparazioni grazie anche a materiali di scorta.

Concept di una base su Marte

“Stiamo usando applicazioni del tutto nuove per creare tecnologie in grado di portare le conoscenze del campo dei tessili ad alta tecnologia nel campo aerospaziale.” ha spiegato Alex Ray, studente di ingegneria tessile e membro di questo giovane team. “Essere in grado di lavorare con i compagni di classe in un progetto di ingegneria aeronautica ci ha permesso di mettere insieme le migliori conoscenze di entrambe le discipline pensando insieme a nuove originali soluzioni.”

Gli studenti hanno affrontato anche un altro problema importante di un eventuale missione per Marte : la riserva di acqua potabile. Attualmente, gli astronauti utilizzano una cosa chiamata Reattore Sabatier, che produce acqua per loro mentre si trovano nello spazio. Il processo Sabatier prevede la reazione del diossido di carbonio con l’idrogeno, in presenza del nichel, a temperature estreme e la pressione produce acqua e metano.

Formula Reazione di Sebatier

“Volevamo trovare un modo per migliorare l’attuale Reattore di Sabatier cosi da poter comunque trarre vantaggio dalle enormi quantità di diossido di carbonio disponibili su Marte e del fatto che è relativamente facile portare su una navicella grandi quantità di idrogeno, dato che è un elemento cosi leggero.” ha spiegato Mark Kaufman, studente di ingegneria aerospaziale, che ha anche partecipato al team di design dell’ambiente creato.”

Funzionamento del Reattore di Sebatier

Gli attuali reattori di Sabatier, spiega Kaufman, sono composti da lunghi e pesanti tubi pieni di celle di nichel, non esattamente l’ideale da trasportare con una navicella spaziale. Il gruppo di studenti ha lavorato allo sviluppo un materiale composto da fibre a cui vengono applicate nanoparticelle in nichel per dare vita alla stessa reazione senza il peso ed il volume occupato dagli attuali reattori. I giovani ricercatori pensano che il loro nuovo design per il reattore di Sabatier potrebbe essere decisamente più facile da portare durante un lungo viaggio per Marte.

Oltre a Carter, Ray e Kaufman, il team include anche i seguenti studenti: Kris Tesh, Grant Gilliam, Kasey Orrell, Daniel Page e Zack Hester. C’è inoltre da segnalare la presenza del professore di ingegneria tessile Dr. Warren Jasper, ex ingegnere aerspaziale, che ha fatto da sponsor per il team, all’interno del consiglio della facoltà. Il team ha anche ricevuto moltissimi feedback positivi da Fred Smith, ingegnere aerospaziale della NASA che si occupa di sistemi avanzati di supporto vitale.

Il team di giovani ingegneri presenterà la propria ricerca durante una competizione chiamata Revolutionary Aerospace Systems Concepts Academic Linkage, che si terrà a Coca beach, Florida, tra il 6 e l’8 giugno. I progetti verranno giudicati dalla NASA e da esperti dell’industria spaziale che valuteranno i vari team di studenti provenienti da tutto il paese. Questa competizione da loro la possibilità di mettere in mostra le loro più ambiziose idee e dalla alla NASA la possibilità di trovare le giovani mente brillanti del futuro.

Fonte: Link 2 Universe