LOFTID mission completed
Marilisa Pischedda • 11 novembre 2022
Strutture gonfiabili in rientro atmosferico
Giovedì 10 novembre, alle 10:49 ora italiana, a bordo di un razzo Atlas V dalla base spaziale di Vandenberg, in California è stato lanciato il satellite meteorologico Joint Polar Satellite System 2 (JPSS-2), che raccoglierà dati per conto della National Oceanic and Atmospheric Administration (Noaa). Ma a rubare la scena è stato LOFTID
(Low-Earth Orbit Flight Test of an Inflatable Decelerator), uno scudo termico gonfiabile, anch’esso a bordo del lanciatore che, come da programma, è rientrato sulla Terra con un tuffo al largo delle isole Hawaii.
Si tratta di un
dimostratore tecnologico, progettato dalla Nasa per permettere l'atterraggio di carichi pesanti su Marte e per rientri più soft sulla Terra. A LOFTID l’arduo compito di frenare un carico, decelerando di fatto attraverso l'atmosfera. Perché questo sia possibile, il dimostratore sfrutta la resistenza atmosferica, posizionandosi trasversalmente rispetto alla direzione di avanzamento al fine di ottenere la massima sezione frenante.
Lo sfregamento atmosferico, alle velocità di rientro raggiunte da un payload, produce un picco di temperatura nell'area a contatto con l'atmosfera in quanto l'energia cinetica viene trasformata in calore, talmente elevato da richiedere adeguata protezione, garantita in questo caso dai materiali avanzati di LOFTID, che funge dunque anche da scudo termico.
Lo scudo termico in questione è un deceleratore gonfiabile, che apporta il grosso vantaggio di dispiegarsi una volta rilasciato, fino ad ottenere una superficie frenante di ben 6 metri di diametro.
Le dimensioni degli scudi tradizionali, ossia in configurazione rigida, sono certamente vincolate dallo spazio offerto dal fairing del lanciatore. La configurazione gonfiabile consente, invece, di ottenere uno scudo termico ben più grande una volta dispiegato e, quindi, un'efficienza frenante maggiore.
Il successo di LOFTID consente di abilitare una serie di missioni proposte dalla NASA, non solo per il rientro atmosferico, bensì per missioni verso Marte, Venere e Titano.
L’atmosfera di Marte
è molto meno densa di quella terrestre e, pertanto, caratterizzata da una resistenza inferiore che si traduce in una ridotta efficienza decelerante
dei sistemi frenanti aerodinamici.
Le dimensioni raggiunte da LOFTID una volta dispiegato, caratterizzato da struttura gonfiabile + scudo termico flessibile, consentirebbero di fungere come un gigante freno attraverso l’atmosfera marziana. Il sistema inizierebbe a frenare negli strati alti dell’atmosfera, consentendo alla sonda di decelerare presto, già alle alte altitudini, quando il calore sviluppato non è ancora eccessivo.
Ma le applicazioni pensate per LOFTID, che ricordiamo è a tutti gli effetti un dimostratore tecnologico, non si fermano qui: sono molteplici le derivazioni
e potranno includere missioni verso il pianeta rosso, sia robotiche che con equipaggio, nonché applicazioni per la ISS e le stazioni orbitanti in generale.
Credits: NASA
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