Rifornimenti nello Spazio, primo esperimento italiano

Gli studenti dell'Università di Padova che avevano ideato il progetto FELDs hanno svolto i primi test in ambiente di microgravità: buoni tre lanci su cinque, adesso si lavora a perfezionare il sistema.

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a cura di Elena Re Garbagnati

Si è concluso con successo l'esperimento legato al progetto FELD's (Flexible Electromagnetic Leash Docking system) ideato da 5 studenti di Ingegneria dell'Università di Padova e premiato dall'Agenzia Spaziale Europea, che ha dato loro la possibilità di effettuare test avanzati presso l'Università di Brema.

Ne avevamo parlato in dettaglio in un articolo di approfondimento. Ricordiamo che si tratta di un esperimento di ricerca aerospaziale che mira a costruire un innovativo sistema di aggancio per satelliti, valido per applicazioni come il rifornimento di carburante, la manutenzione, la raccolta di detriti spaziali e il trasferimento di astronauti.

Torre di caduta ZARM

Torre di caduta ZARM

Attualmente per svolgere queste operazioni si usano bracci robotici o sistemi meccanici che richiedono un notevole dispendio di energia e tempi particolarmente lunghi. In alternativa i cinque studenti propongono un sistema flessibile (un cavo) collegato ad una sfera che viene sparata da un veicolo, e viene attratta dall'altro veicolo mediante un campo magnetico.

Per i primi test Marco Buonomo, Marco Gaino, Davide Petrillo, Alessandro Cavinato e Federico Chiariotti si sono recati alla torre di caduta ZARM, alta 146 metri. L'esperimento viene chiuso all'interno di una capsula, a sua volta inserita nella torre messa in vuoto. La capsula cade da un'altezza di 120 metri mettendo a disposizione circa 4,74 secondi di microgravità. Alla fine della caduta la capsula cade in una vasca di polistirolo con un impatto pari a circa 50G.

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Per capirci, i livelli di gravità che si ottengono partono da 10-6 g, ossia lo stesso livello che si ottiene per esperimenti a bordo della Stazione Spaziale Internazionale, ed è sufficiente per una moltitudine di opportunità di ricerca scientifica.

Tutti i lanci sono stati ripresi con 5 videocamere per osservare lo svolgimento del filo nel sistema di rilascio e l'ascesa della sfera fino all'elettromagnete. Nei 5 lanci a disposizione i ragazzi hanno variato i parametri di lancio. Nei primi tre hanno ottenuto l'aggancio con i conseguenti dati forniti dai sensori.

L'interno della torre

L'interno della torre

Negli ultimi due hanno disallineato i due sistemi inclinando di un certo angolo il sistema di sparo, e il risultato è stato il mancato aggancio a causa dell'incastro del filo nel sistema di rilascio. Il problema è che in microgravità gli attriti sono molto più consistenti.

Alessandro Cavinato ci ha confermato che "l'esperienza si è conclusa molto bene e siamo stati molto contenti del risultato ottenuto. Anche i membri dell'università di Brema sono stati soddisfatti perché quando si passa da gravità a microgravità è difficile far funzionare le cose al primo colpo, invece i primi tre lanci sono andati bene. Poi abbiamo deciso di spingere il sistema al limite per far emergere le sue debolezze, le abbiamo viste e abbiamo capito dove agire per migliorare".

"Adesso – continua Cavinato - dovremo migliorare il sistema di rilascio del filo perché abbiamo visto che è quello ad avere dato problemi una volta che il sistema veniva inclinato. I fili in microgravità sono un argomento abbastanza ostico".

In ogni caso c'è da essere soddisfatti perché "avevamo un'idea e abbiamo visto che funziona, poi ovviamente ci sono migliorie da fare", ma del resto ricordiamo che gli esperimenti aerospaziali richiedono anni, e i ragazzi hanno avuto a disposizione sette mesi, quindi il risultato è più che apprezzabile. "L'importante era dimostrare che la tecnologia può essere implementata, migliorata e usata in futuro, e questo è l'importante ed è stato fatto".

Adesso c'è tutta la fase di analisi dei dati, che dovranno essere spediti all'ESA con tutti i dettagli. Per il proseguimento ovviamente si vedrà con l'Agenzia spaziale europea. Aspettiamo le prossime novità, intanto rinnoviamo i complimenti a questo gruppo di studenti e vi invitiamo a godervi le immagini di tutte le fasi dell'esperimento.