I detriti spaziali minacciano! Il team di Würzburg sviluppa una soluzione satellitare innovativa

I detriti spaziali minacciano! Il team di Würzburg sviluppa una soluzione satellitare innovativa

I pericoli legati ai detriti spaziali stanno diventando sempre più critici, soprattutto per la funzionalità dei viaggi spaziali internazionali. L'attenzione si concentra su vecchi satelliti e detriti, che comportano rischi di collisione sia per i veicoli spaziali attivi che per l'equipaggio della Stazione Spaziale Internazionale (ISS). Un gruppo di ricerca internazionale coordinato dall’Università di Würzburg e dall’Università Tecnica di Berlino sta lavorando a un progetto promettente per affrontare questa sfida. Con il nome del progetto "gEICko: kit di cattura innovativo basato su Gecko per risorse orbitali non cooperative e impreparate", è in fase di sviluppo un satellite destinato a rimuovere specificamente i detriti spaziali. Nell'ambito dell'EIC Pathfinder l'Unione Europea ha stanziato 4 milioni di euro, di cui quasi 700.000 euro sono destinati a Würzburg.

Il problema è esplosivo: nell'orbita terrestre circolano oltre 50.000 oggetti di scarto con un diametro di almeno dieci centimetri e il loro numero è in costante aumento, a causa, tra l'altro, di collisioni ed esplosioni. Per evitare future collisioni, la ISS ha già dovuto effettuare più volte manovre evasive. La presente tecnologia mira a interagire in modo efficiente con questi oggetti non cooperativi attraverso un nuovo sistema di aggancio, che non è stato ancora realizzato. La complessità di queste operazioni aumenta con la dimensione e l'orbita degli oggetti target.

Soluzioni innovative attraverso la tecnologia Gecko

La soluzione a cui punta il gruppo di ricerca si basa sul principio adesivo delle zampe dei gechi. Questi animali utilizzano miliardi di peli fini per aderire alle superfici verticali e lisce. È stato progettato un sistema di aggancio per il satellite utilizzando speciali materiali geco attaccati alla superficie di contatto del satellite. Questi materiali utilizzano le forze di van der Waals, che consentono l'adesione anche senza carica elettrica. Il satellite, chiamato anche “cacciatore”, si aggancia agli oggetti bersaglio e può modificare specificatamente le loro orbite in modo che possano essere rimossi dall’orbita terrestre.

Inoltre è previsto che il satellite Gecko possa raggiungere anche i satelliti funzionanti per effettuare lavori di manutenzione. Ciò potrebbe aiutare a prolungare la durata delle tecnologie esistenti riducendo al minimo i rifiuti nello spazio. Per garantire l'efficienza delle operazioni vengono utilizzate corde speciali e attrezzature di perforazione ispirate alla vespa del legno.

Il ruolo dei CubeSat e le previsioni di mercato

Parallelamente a questi sviluppi, l’industria CubeSat sta mostrando tassi di crescita notevoli. Negli ultimi cinque anni sono state fondate circa 200 nuove società e il mercato europeo dei CubeSat crescerà fino a raggiungere i 35,4 miliardi di dollari entro il 2033, con un CAGR del 12%. I progetti modulari e l’integrazione di nuove tecnologie come i sensori quantistici e la propulsione ipersonica stanno rivoluzionando le possibilità dei viaggi spaziali.

La crescente importanza di CubeSats si riflette in varie tendenze che stanno dando impulso all’industria spaziale. La diversificazione delle applicazioni in settori quali il monitoraggio energetico e la difesa è supportata dai programmi di finanziamento dell’UE e dagli investimenti privati ​​nelle startup. Gli sviluppi nella tecnologia CubeSat potrebbero anche avere un impatto positivo su progetti come l’iniziativa gEICko promuovendo approcci innovativi ed economicamente vantaggiosi.

Il Prof. Dott. Enrico Stoll, uno dei principali scienziati del progetto, lavora da dieci anni sul principio adesivo che viene ora applicato a questa tecnologia. L'obiettivo è sviluppare un prototipo funzionale del meccanismo di attracco entro la fine del periodo di finanziamento triennale, con una previsione ottimistica per il dispiegamento dei satelliti Gecko in circa dieci anni.

Gli sforzi per ripulire i detriti spaziali non sono solo innovativi, ma sono anche urgentemente necessari per garantire la sicurezza dei veicoli spaziali attuali e futuri. La sfida resta grande, ma i progressi compiuti attraverso progetti come “gEICko” potrebbero essere cruciali per il futuro dell’esplorazione spaziale.

Per ulteriori informazioni vedere Università di Würzburg, scinexx E editoriale.