Una pellicola termica per i microsatelliti

Realizzato da una società in collaborazione con la Nasa, la pellicola è in grado di resistere anche alle particelle cariche del vento solare, all'azione corrosiva dell'ossigeno atomico e a quella dei microasteroidi

Con un costo attuale di messa in orbita dei satelliti di circa 10.000 dollari per chilogrammo, la messa a punto di microsatelliti (fino a 25 chilogrammi) e nanosatelliti (fino a 5 chilogrammi) è considerata un passaggio fondamentale per il futuro sviluppo del settore aerospaziale, teso a permettere il lancio di un maggior numero di satelliti a costi inferiori. Tuttavia l'ambiente dello spazio è particolarmente difficile e oggetti di peso e dimensioni così ridotte si scontrano con numerosi problemi. "Può sembrare banale, ma il controllo della temperatura di un satellite artificiale è un fattore assolutamente cruciale. Finora non c'era modo di farlo: non disponevamo di processi in grado di rimuovere l'eccesso di calore né di preservarli da un freddo eccessivo", ha osservato Prasanna Chandrasekhar, ricercatore Ashwin-Ushas Corporation (che collabora con la NASA a progetti che permettano di superare tali difficoltà), al convegno della American Chemical Society in corso a Filadelfia.

Chandrasekhar e collaboratori hanno messo a punto una tecnologia che permette di superare questo problema anche per satelliti di dimensioni minime, come pure quelli rappresentati dalle ondate di particelle cariche portate dal vento solare e dai suoi periodici brillamenti, dall'azione corrosiva dell'ossigeno atomico, da quella dei microasteroidi che viaggiano a oltre 30.000 chilometri all'ora e dai raggi ultravioletti.

I ricercatori diretti da Chandrasekhar, che aveva iniziato a studiare il problema fin dal 2003 nel quadro di una commessa militare, sono riusciti a progettare una "pellicola sottile elettrocromatica a emittanza variabile" multistrato che può essere applicata sopra i satelliti come una sorta di pelle che cambia colore dal chiaro allo scuro - intendendo come colore non solo quelli dello spettro visibile ma anche l'infrarosso - in base alla luce incidente. Parallelamente al cambiamento di colore, nella pellicola si ha un cambiamento da uno stato di elevata "emittanza", con una forte dispersione di calore, a uno di bassa emittanza. La pellicola dispone anche di uno strato a base di ossidi di silicio e germanio che protegge dall'azione dell'ossigeno atomico, mentre un ulteriore strato permette di regolare l'assorbanza solare.

Pur avendo uno spessore che non supera gli 0,2 millimetri, il film sottile ha dimostrato in laboratorio e poter resistere a urti paragonabili a quelli prodotti dai microasteroidi e di possedere una notevole resilienza: per simulare le condizioni nello spazio campioni del materiale sono stati esposti per mesi, all'interno di una camera a vuoto, a cicli continui di forti variazioni di temperatura. (gg)