Tecnica di base dell’inflazione spaziale

L’azoto è stato pompato nel velivolo appena prima che uscisse dal razzo Atlas V, facendolo aumentare di quasi cinque volte e rallentandolo durante la discesa.

È il 10 novembre 2022 e la NASA ha il primo posto Ho provato con successo Con uno scudo termico gonfiabile, che può svolgere un ruolo importante nelle future missioni spaziali.

Ogni missione è limitata dallo spazio nella parte anteriore del razzo. Le agenzie spaziali hanno in programma di esplorare l’intero sistema solare, ma lo spazio di carico utile sui loro razzi è attualmente troppo piccolo per trasportare abbastanza materiale – e persone – senza compromettere le condizioni di sicurezza durante l’atterraggio.

Uno scudo gonfiabile risolve questo problema, ma gli scudi termici non sono l’unica cosa che le agenzie di volo e le compagnie aeree vogliono gonfiare.

I grandi contenitori gonfiabili devono ospitare gli esseri umani se vogliamo colonizzare la Luna e Marte.

I missili sono molto piccoli

La tecnologia spaziale gonfiabile, come il nuovo scudo termico della NASA, mira a risolvere un problema che l’industria ha a lungo affrontato: i limiti di spazio nei razzi.

Anche i missili più grandi non possono trasportare oggetti di diametro superiore a 4,6 metri.

La Stazione Spaziale Internazionale è il più grande oggetto creato dall’uomo nello spazio con i suoi 108 metri di altezza, ma la costruzione della stazione ha richiesto più di 30 missioni.

In linea di principio, le basi sulla Luna e su Marte potrebbero essere costruite allo stesso modo della Stazione Spaziale Internazionale, ma anche con una nuova generazione di razzi più grandi che sarebbero costosi e ingombranti.

Ecco perché gli ingegneri stanno lavorando alla tecnologia di stampa 3D, tra le altre cose, in modo da poter stampare unità abitative da rocce che si possono trovare su altri pianeti. Ma poi è necessario introdurre la complessa tecnologia della stampante, quindi è un piano a lungo termine.

Le unità gonfiabili sono più efficienti, più semplici e più affidabili perché vengono trasportate quando sono piegate.

La casa di un astronauta si svolge nello spazio

L’innovativo test della NASA sullo scudo termico gonfiabile di LOFTID ha successo grazie al design dello scudo. È costituito principalmente da cilindri cavi di fibre sintetiche 15 volte più resistenti dell’acciaio.

La struttura delle fibre viene amplificata con l’azoto, determinando un aumento di quasi cinque volte del volume della corteccia.

La tecnologia di soffiaggio dell’aria è già stata testata sulla Stazione Spaziale Internazionale. Il Bigelow Expandable Activity Module (BEAM) parzialmente gonfiabile è stato collegato alla stazione dal 2016, fornendo agli astronauti della Stazione Spaziale Internazionale ulteriori 16 metri cubi di spazio.

Questo ha ispirato la NASA e Sierra Space è stata incaricata di sviluppare un modulo spaziale gonfiabile più grande, il Large Integrated Flexible Environment (LIFE).

LIFE può essere lanciato da missili esistenti e gonfiato in un cilindro di 8 metri di diametro e 8 metri di lunghezza. L’unità può ospitare da quattro a dodici astronauti e comprende di tutto, dai dormitori a un orto illuminato a LED.

LIFE è realizzato in uretano ermetico avvolto in materiale sintetico, un tessuto leggero cinque volte più resistente dell’acciaio. Il materiale flessibile diventa solido come una roccia una volta gonfiato.

Si prevede che gli astronauti potranno passare a LIFE entro la fine di questo decennio.

Quindi viene lanciata la stazione spaziale privata Orbital Reef ei moduli LIFE devono andare su quella stazione.

Gli habitat di Marte vengono fatti saltare in aria

L’architetto austriaco Thomas Herzig si è occupato di architettura gonfiabile per tutta la sua carriera, lavorando con l’Agenzia spaziale europea per progettare basi per la Luna e Marte.

Le basi saranno realizzate in plastica trasparente in modo che gli abitanti, soprattutto le piante che producono ossigeno e si trasformano in cibo, possano beneficiare della luce solare.

Le superfici delle unità sono ricoperte da uno strato di polvere e ghiaia contro radiazioni e meteoriti.

Quindi la luce solare non può provenire direttamente dall’alto, ma deve essere riflessa lateralmente in unità tramite grandi diaframmi a specchio.

Herzig ha progettato un’unità gonfiabile di circa 450 metri quadrati, che può essere costruita in tempi relativamente brevi.

Prima dell’esplosione, tutto è solo un rotolo di sei metri, che può essere facilmente trasportato su Marte utilizzando i razzi esistenti.

Lo scudo termico garantisce un atterraggio morbido

Progettare “habitat” è una cosa. Ma prima che gli astronauti possano stabilirsi su Marte, devono arrivarci tutti interi.

E il disco volante della NASA dovrebbe aiutare in questo.

Un veicolo spaziale deve viaggiare a circa 40.000 km/h per raggiungere Marte, e rallentare dopo è una vera sfida. Ma le nuvole nell’atmosfera marziana aiutano a rallentare il velivolo.

Maggiore è la superficie del veicolo spaziale a contatto con l’atmosfera, maggiore è la resistenza e quindi la decelerazione. Pertanto, i grandi scudi termici gonfiabili sono ideali per ottenere la massima ermeticità e proteggere il carico utile dalle alte temperature durante l’atterraggio.

Ma l’atmosfera di Marte è rarefatta. Quindi lo scudo termico dovrebbe essere abbastanza grande da rallentare una capsula da 20 tonnellate abbastanza lunga da arrivare alla discesa finale con grandi paracadute.

La NASA ha calcolato che lo scudo termico dovrebbe avere un diametro di circa 20 metri per questo. Una capsula spaziale potrebbe ospitare uno scudo così grande solo se potesse essere trasportata una volta ripiegata.

Dopo aver testato con successo lo scudo termico gonfiabile di sei metri, la NASA inizierà ora lo sviluppo di prototipi più grandi, mentre ingegneri, architetti e scienziati continueranno a sviluppare veicoli spaziali e habitat gonfiabili.

In questo modo, la tecnologia del soffio d’aria potrebbe darci spazio extra per i viaggi nello spazio, un atterraggio morbido su Marte e un riparo in superficie.

Ad esempio, improvvisamente è diventato realistico pensare di poter colonizzare il Pianeta Rosso nei prossimi decenni.