Freni naturali per il veicolo spaziale
I veicoli spaziali viaggiano a velocità incredibilmente elevate. Essi utilizzano delle tecniche propulsive (che dipendono dall’uso dei loro propellenti o combustibili) per rallentare ed essere guidati in modo da poter essere catturati in un’orbita attorno a un corpo planetario. Per qualsiasi pianeta del genere con un’atmosfera, l’aerocattura rappresenta un’alternativa allettante. Si tratta di una tecnica per l’inserimento in orbita che dipende dall’attrito creato dall’atmosfera per rallentare il veicolo spaziale e collocarlo nella sua orbita circolare. L’aerocattura richiede solo un singolo passaggio con una breve manovra propulsiva correttiva. Anche se non è mai stata tentata, la tecnologia si sta realizzando dopo essere stata studiata e sviluppata per oltre 20 anni. Essa potrebbe far risparmiare fino al 30 % della massa di carico utile al momento del lancio mediante la riduzione del bisogno di combustibile. Questo è importante soprattutto nelle missioni pesanti come ad esempio quelle con equipaggio e quelle per riportare campioni (quelle in cui i campioni vengono riportati sulla Terra). Queste sono già in vista per la Luna e per Marte e saranno necessarie per le missioni di attracco e quelle di scambio tra la bassa orbita terrestre e i satelliti in orbita geostazionaria. Pertanto, ci si aspetta che l’aerocattura diventi una delle capacità di base per l’esplorazione planetaria. Un consorzio europeo ha incrementato il livello di maturità tecnologica (TRL) per la cattura aerospaziale con il finanziamento dell’UE al progetto AEROFAST (Aerocapture for future space transportation). L’obiettivo complessivo del progetto era quello di gettare le fondamenta (TRL di 3 o 4) per un volo di dimostrazione. L’attuale maturità operativa richiede un TRL pari a 6. Gli scienziati di AEROFAST hanno apportato delle notevoli modifiche agli algoritmi per la navigazione planetaria e per l’aerocattura, e hanno costruito attrezzature di prova per valutare le prestazioni. Essi hanno inoltre dimostrato un prototipo di sistema di protezione termica per una simile missione, e hanno definito la strumentazione a bordo da utilizzare nella fase di recupero (discesa) dell’aerocattura. La tecnologia dell’aerocattura è complessa e multidisciplinare e delle vite umane dipenderanno dal suo perfetto funzionamento. AEROFAST ha incrementato il livello di maturità di questa tecnologia gettando le fondamenta per una missione dimostrativa. Il successo del suo completamento dovrebbe far avvicinare il mondo a missioni efficienti in termini di costi, a lunga distanza e con carichi utili pesanti, come quelle con equipaggio e carico (missioni che riportano campioni).
Parole chiave
Veicolo spaziale, viaggio spaziale, aerocattura, Marte, AEROFAST