Alluminio e ghiaccio per esplorare le stelle

Nel film di Joe Dante del 1985, Explorers, tre ragazzini inventano una formula per il computer, la realizzano e costruiscono artigianalmente, con materiali riciclati, un veicolo spaziale che, una volta in viaggio, viene attirato nelle profondità galattiche da un'astronave extraterrestre. Sarebbe il sogno di ogni bambino: costruirsi un’astronave e rifornirla con oggetti casalinghi come fogli di alluminio usati per cuocere pietanze nel forno e semplice ghiaccio. In futuro potrebbe diventare realtà.

Nei laboratori della Purdue e Penn State University, si sta lavorando a un nuovo tipo di propellente, che potrebbe rivoluzionare in modo inaspettato il panorama dei lanci spaziali nel sistema solare. Questa volta i buchi neri non vengono presi in considerazione. Il nuovo propellente non chiama in causa la radiazione di Hawking e l’orizzonte degli eventi: gli basta un po’ d’acqua e alluminio. ALICE (acronimo, appunto, di Aluminium-Ice) è infatti composto da nient’altro che acqua ghiacciata e nano-particelle di alluminio.

Le due squadre universitarie hanno già portato a termine con successo il primo lancio di prova. Il razzo si è sollevato con una spinta lievemente inferiore a quelle dei normali propellenti. Un risultato incoraggiante che ha spinto i ricercatori ad accrescere gli sforzi per ottenere un propellente ancora più potente, calibrando ancora meglio il rapporto tra acqua e alluminio.

Come funziona ALICE? L’alluminio ha una temperatura di combustione molto alta (quasi quattromila gradi centigradi). Bruciando sviluppa grandi quantità di calore e gas ad alta pressione. Le molecole di idrogeno e ossigeno contenute nell’acqua servono per alimentare la combustione dell’alluminio.

Non è la prima volta che particelle di alluminio vengono impiegate in un propellente, ma ciò che rende particolarmente efficiente ALICE è stata la scelta di utilizzare nano-particelle di alluminio al posto delle micro-particelle usate nei precedenti propellenti. Le nano-particelle hanno infatti dimostrato di bruciare molto più velocemente garantendo in questo modo una spinta maggiore.

Oltre a essere più ecologico dei normali propellenti, ALICE potrebbe rivelarsi vantaggioso proprio per la sua alta percentuale di composizione in acqua. Dopo che è stata scoperta acqua sulla Luna, infatti, alcuni stanno già ipotizzando uno scenario futuro in cui il nostro satellite e Marte potrebbero essere utilizzati come stazioni di rifornimento, permettendo così di lasciare la Terra con meno carburante, e quindi meno peso alla partenza.

Di seguito un video che mostra gli esperimenti condotti alla Purdue University.