Spazio e Scienze

Aereo a “propulsione” ionica, 10 secondi di volo nel primo test

10 secondi di volo, che però potrebbero rappresentare il primo capitolo di una rivoluzione tecnologica ispirata al mondo di Star Trek. Che dire infatti di un aereo che per la prima volta sfrutta il “vento ionico” e senza elementi meccanici propulsivi si libra nell’aria? L’esperimento di un gruppo di ingegneri del MIT di Boston può essere considerato un “proof of concept” riuscito per ora, ma “ha potenzialmente aperto nuove e inesplorate possibilità per aerei più silenziosi, meccanicamente semplici e che non producono emissioni da combustione”, come ha spiegato il professor Steven Barrett. Le applicazioni potrebbero investire non solo il mondo aeronautico ma anche il settore dei droni.

La ricerca è stata pubblicata ieri su Nature e sebbene il concetto di “vento ionico” – o spinta elettro-aerodinamica” – risalga agli anni ’20 solo oggi è stato possibile sfruttarne marginalmente le capacità. Nello specifico si tratta di una sorta di spinta che può essere generata quando la corrente passa tra elettrodi di diverso spessore. “Se viene applicato abbastanza voltaggio, l’aria tra gli elettrodi può generare abbastanza spinta per muovere un piccolo aereo“, spiega la rivista del MIT.

Nel tempo molti amatori e ricercatori si sono cimentati con esperimenti di questo genere ma senza mai ottenere adeguata potenza per anche solo immaginare applicazioni in scala adeguate.

Il gruppo di Barrett dopo diversi tentativi ha realizzato un piccolo velivolo che pesa 2,2 kg, e ha un’apertura alare di 5 metri, dotato di fili sottili di spessore diverso che corrono lungo le ali e agiscono da catodi e anodi. Grazie a una pacchetto di batterie agli ioni di litio è stato possibile alimentare un generatore che fornisce 40.000 volt ai catodi.

I fili una volta alimentati attraggono gli elettroni caricati negativamente dalle molecole circostanti presenti nell’aria come una sorta di “magnete”. Quelle che vengono lasciate dietro vengono nuovamente ionizzate, e attirare dagli elettrodi caricati negativamente che sono presenti nella zona posteriore del velivolo. La collisione degli ioni genera una spinta in avanti.

Il test ripetuto 10 volte ha confermato gli stessi risultati: 10 secondi di volo per coprire circa 60 metri di distanza al chiuso.

“Questo è stato il velivolo più semplice possibile che abbiamo potuto progettare e potrebbe provare il concetto che un aereo ionico potrebbe volare”, ha dichiarato Berrett. “Siamo ancora lontani da un aereo che potrebbe svolgere un’attività utile. Deve essere più efficiente, volare più a lungo e anche all’esterno”.

Le prossime sfide riguardano quindi il miglioramento dell’efficienza progettuale e un incremento del “vento ionico” riducendo il voltaggio. Anche la superficie di elettrodi dovrebbe essere inferiore.