Un aereo nucleare per esplorare Giove

Un veicolo a propulsione nucleare potrebbe essere utilizzato per l'esplorazione di Giove. Ad affermarlo un gruppo di scienziati bulgari in un documento pubblicato sul server di prestampa arXiv

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Il segreto per l’esplorazione dello spazio potrebbe essere un aereo a propulsione nucleare.

Un veicolo del genere potrebbe essere utilizzato per l’esplorazione di Giove. Ad affermarlo un gruppo di scienziati bulgari in un documento pubblicato sul server di prestampa arXiv, il che significa che la ricerca non è stata ancora sottoposta a peer review.

Giove si presta a questo tipo di esplorazione Questo perché vanta alcune caratteristiche che lo rendono particolarmente resistente alle nostre ingerenze.

Il velivolo, secondo i loro ideatori, è progettato per funzionare nell’atmosfera di Giove e se funzionasse come promesso potrebbe aprire una nuova frontiera nell’esplorazione dei giganti gassosi. Ma quando saranno pronti questi velivoli “subatmosferici” per l’esplorazione di Giove? Esaminiamo il gigante gassoso che è quasi più una stella che un pianeta.

Il caso di Giove è semplice, scrivono gli scienziati dell’Università di Sofia nel loro articolo:



“Tra i pianeti del Sistema Solare e dei loro satelliti, Giove è un obiettivo praticabile per l’esplorazione, poiché presenta un’atmosfera densa adatta al volo aerodinamico, non esiste una superficie solida che possa essere contaminata dopo la fine della missione, e i dati atmosferici per la progettazione di un velivolo sono prontamente disponibile”.

La Luna, entro pochi anni, sarà la meta di nuove missioni umane, Marte è invece l’obiettivo successivo che vedrà ( si spera) entro circa 20 anni i primi avamposti umani. Realizzare una permanenza duratura sulla Luna e ancora di più su Marte è una sfida tecnologica enorme, Marte ha un’atmosfera molto tenue e la Luna ne è praticamente priva.

Giove invece possiede un’atmosfera così densa da permetterci di pilotare velivoli appositamente realizzati e messi a punto per studiarla.

Ma Giove è così distante dal Sole che non ci permette di fare affidamento sull’energia solare per far funzionare un velivolo nella sua atmosfera. Né possiamo fare affidamento sulla combustione, in quanto ha bisogno di ossigeno; L’atmosfera di Giove è composta al 90% da idrogeno. I ricercatori, quindi, hanno suggerito un tipo di propulsione a “batteria nucleare” il cui carburante potrebbe durare decenni e che non ha bisogno né di ossigeno né di luce solare:

Il combustibile nucleare ha una densità di energia estremamente elevata che consente mesi, se non anni, di volo prima che si esaurisca. A differenza della combustione chimica, le reazioni nucleari non hanno bisogno di ossigeno per produrre calore. Ciò consente il volo in atmosfere prive di ossigeno e senza la necessità di trasportare ossidante.

Il motore può essere progettato come un ramjet, che fa affidamento sulla compressione supersonica del gas anziché sul turbocompressore per produrre spinta, il che ha una serie di vantaggi: ha poche parti mobili, il che riduce al minimo il rischio di guasto meccanico ed è leggero. Quest’ultima caratteristica è di fondamentale importanza, date le capacità dei veicoli di lancio e il costo per trasportare ogni chilogrammo verso le orbite di altri pianeti.

Giove è uno dei pochi luoghi adatti per essere esplorati con questo sistema. Usare un velivolo nucleare su un pianeta roccioso potrebbe essere rischioso in quanto il velivolo si potrebbe schiantare contaminandolo con sostanze radioattive.

Questo tipo di velivolo a propulsione nucleare non potrebbe essere usato su Titano ad esempio, non possiamo permetterci di rischiare di inquinare un satellite del genere dato il suo interesse scientifico.

Nel caso di corpi rocciosi con atmosfere dense come Venere e Titano, ci dobbiamo porre un ostacolo morale nell’usare fonti di energia nucleare installate su appositi velivoli, poiché esso finirà per schiantarsi sulla superficie e contaminare l’ecosistema locale con materiale radioattivo. Queste considerazioni rendono i giganti gassosi una valida opzione per una missione con velivoli nucleari. Presentano atmosfere spesse senza superficie solida e sono particolarmente interessanti per l’esplorazione, per la presenza di agenti atmosferici e diversi fenomeni.

Facendo semplici esplorazioni su Giove, gli scienziati hanno potuto apprendere molto sul pianeta stesso e sulla tecnologia nel primo Jovian Flyer. In effetti, spiegano i ricercatori, missioni come questa potrebbero essere la chiave per sbloccare l’utilizzo delle risorse “in situ”, ovvero l’estrazione e l’uso per produrre carburante per il viaggio di ritorno, ad esempio, o per i coloni che intendono rimanere su altri pianeti a lungo termine.

Tutto ciò che serve è un aeroplano “quasi normale” con un ramjet a propulsione nucleare.

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