Un treno tra le stelle

Ogni giorno miliardi di persone si muovono e trasportano cose in ogni luogo del mondo, con i più disparati mezzi. Oggi parleremo proprio di questo tema, con un progetto speciale per il quale, però, dobbiamo lasciare il mondo che conosciamo e spostarci sulla Luna.

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Non si tratta di alcuna bizzarra idea avveniristica, bensì di un progetto molto concreto. A portarlo avanti è l’agenzia spaziale statunitense NASA, che sta lavorando a una serie di progetti in vista del ritorno del genere umano sulla Luna.

Come sappiamo i programmi spaziali dei prossimi decenni – in primis le missioni Artemis – prevedono la realizzazione di una stazione lunare permanente, che possa diventare poi punto di partenza per una missione spaziale diretta a Marte e, in generale, per l’esplorazione dello spazio profondo.

Un treno sulla Luna

Per poter rendere fattibile la vita e la permanenza per lunghi periodi degli esseri umani sul nostro satellite, tra le problematiche da affrontare vi è anche la necessità di spostarsi sulla sua superficie e di trasportare oggetti e beni.
Ecco che alla NASA hanno iniziato a studiare il primo sistema ferroviario lunare.

Il progetto prevede di realizzare un sistema che permetta di trasportare carichi da e per la base lunare o gli altri eventuali avamposti, e nelle diverse zone di atterraggio dei velivoli spaziali sulla Luna.

Il suo nome è FLOAT (Flexible Levitation on a Track).
È un sistema di trasporto robotizzato che si basa sull’utilizzo della levitazione magnetica.
È stato ideato presso il Jet Propulsion Laboratory della NASA dal gruppo di lavoro guidato dall’ingegnere meccanico Ethan Schaler, nell’ambito del programma Niac (Innovative Advanced Concepts) dell’agenzia spaziale.

Float si compone di due elementi:

• i robot magnetici per il trasporto di materiali e merci
• un binario di pellicola flessibile

Come funziona il treno robotico lunare a levitazione

I robot magnetici non devono essere alimentati perché possono spostarsi, grazie alla forza magnetica, sull’apposito binario.
Ogni robot è in grado di trasportare carichi anche di 30 chilogrammi per metro quadrato a una velocità superiore ai 0,5 metri al secondo – in pratica in un’ora possono coprire la distanza di 1,8 chilometri.

Il binario è realizzato con una pellicola flessibile formata da tre strati:

• I strato in grafite
• II strato in circuito flessibile
• III strato in pannello solare a film sottile

Il primo strato in grafite, sfruttando la levitazione diamagnetica, consente ai robot di fluttuare in maniera passiva sul binario.

Il secondo strato è formato da un circuito flessibile che, a differenza del primo, è in grado di generare una spinta elettromagnetica. In tal modo riesce a spingere i robot lungo il binario, fornendogli un movimento controllato.

Il terzo e ultimo strato è un sistema opzionale ed è costituito da un pannello solare in film sottile capace di generare energia sfruttabile dalla base.

Il binario che si srotola come un tappeto

Un aspetto interessante del progetto Float è dato dal fatto che il binario può essere srotolato sul terreno, proprio come fosse un tappeto, ed essere ricollocato all’occorrenza altrove.
Senza la necessità, quindi, di creare strutture permanenti che richiederebbero installazioni più complesse da realizzare e manutenere.

È possibile così realizzare un reticolo di binari riconfigurabile e adattabile in base a come si sviluppano e cambiano nel tempo i bisogni della missione lunare. Per di più è un sistema che si adatta molto bene all’ambiente e alla conformazione del terreno della Luna.

Non solo, la levitazione magnetica con cui questo speciale treno è in grado di muoversi permette ai robot che lo compongono di non avere alcun attrito con la superficie polverosa e rocciosa del satellite. Particolare che consente di ridurre i fenomeni di abrasione a cui, invece, sono sottoposti i mezzi su ruote o cingoli che sinora sono usati per i robot lunari.

Lo studio: prototipi e test

Intanto il progetto prosegue. Nell’ordine, spiegano alla NASA, si dovrà ottimizzare la tecnologia per la realizzazione e il funzionamento del sistema Float.

Inoltre si dovranno progettare e produrre i prototipi dei robot su scala ridotta, per poi passare ai test su un banco di prova analogico lunare. Questo permetterà anche di simulare tutte le operazioni necessarie per la preparazione del sito e la realizzazione del tracciato del treno.

Gli esperti del progetto, infine, per poter stabilire e migliorare le prestazioni del sistema e garantirne una lunga vita utile, prevedono anche di studiare gli effetti e l’impatto dei fenomeni ambientali a cui sarà sottoposto.

In particolare occorre capire come riuscirà a sopportare, per esempio, le radiazioni solari. Oppure ad adattarsi agli sbalzi di temperatura della Luna, capace di passare dai +150 °C delle zone illuminate dal Sole ai -150 °C delle parti in ombra. E, ancora, capire come reagisce al contatto con la regolite lunare, il materiale costituito da pietre e polvere di cui è composto il suolo lunare e così via.

I test sui prototipi in scala potranno essere svolti nelle prossime spedizioni suborbitali o all’interno di altri programmi della NASA dedicati allo sviluppo delle tecnologie spaziali. In particolare a quelle dedicate proprio alle missioni Artemis, finalizzate appunto all’esplorazione della Luna.

Tutto molto affascinante, non c’è dubbio, la levitazione magnetica, il binario srotolabile, la possibilità di avere una rete ferroviaria lunare. A noi italiani però sorge spontanea una domanda: ma questo treno… sarà in orario?

Musica: “To the Moon” – Andy D. Park
Foto in copertina: NASA / Ethan Schaler – NIAC Phase II

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