La NASA testa il crioaccoppiatore di L3Harris per il rifornimento in orbita

Raggiungere Marte o spingersi oltre richiede carburante in quantità che nessun razzo può portare tutto in una volta. La soluzione che la NASA studia da anni si chiama rifornimento in orbita, e nelle scorse ore l’agenzia spaziale americana ha reso noto di aver testato un componente fondamentale per renderlo possibile: un cryocoupler, ovvero un crioaccoppiatore, sviluppato dalla società americana L3Harris.

L’idea di fondo è semplice da spiegare ma brutalmente difficile da realizzare. Come un distributore di carburante ha bisogno di un beccuccio compatibile con il bocchettone della vostra auto, le future stazioni orbitali di rifornimento avranno bisogno di un connettore capace di trasferire propellente da un serbatoio all’altro nello spazio. Il crioaccoppiatore è esattamente quello: un sistema di aggancio automatizzato pensato per collegare una navicella a un deposito orbitale e riempirne i serbatoi prima della partenza verso destinazioni più lontane.

Il problema tecnico centrale è la temperatura. I propellenti di nuova generazione, come l’idrogeno liquido e l’ossigeno liquido, devono essere mantenuti a centinaia di gradi sotto zero perché non evaporino. Qualsiasi connettore che li trasporti deve resistere a queste condizioni estreme senza perdite, senza malfunzionamenti e senza richiedere la presenza di un astronauta in tuta spaziale. «Il rifornimento criogenico in orbita tra due navicelle non è mai stato realizzato e rimane una delle sfide ingegneristiche più ardue nello spazio», ha dichiarato Travis Belcher, project manager del crioaccoppiatore al Marshall Space Flight Center della NASA ad Huntsville, in Alabama, come riportato dall’agenzia stessa.

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I test, tra azoto liquido e simulazioni di attracco imperfetto

I test condotti al Marshall si sono articolati su due fronti. Sul piano termico, il team ha fatto scorrere azoto liquido a -196ºC attraverso diverse configurazioni del crioaccoppiatore, connesso e disconnesso, per osservare come il dispositivo reagisce alla contrazione termica e alle differenze di temperatura tra propellente e materiali. Sul piano operativo, una delle due metà del connettore è stata montata su un tavolo robotico in grado di muoversi e ruotare in qualsiasi direzione, per simulare attracchi non perfettamente allineati: il crioaccoppiatore è infatti progettato per tollerare un certo margine di disallineamento tra la navicella e il deposito al momento del collegamento.

Il sistema è completamente automatizzato, una condizione irrinunciabile per il suo utilizzo reale. Nessun astronauta dovrà uscire in passeggiata spaziale per collegare i serbatoi. «I crioaccoppiatori su cui stiamo lavorando possono agganciarsi e sganciarsi più volte e sono completamente automatizzati», ha spiegato Belcher, precisando che sono progettati per resistere all’ambiente spaziale e dimensionati in base ai serbatoi previsti dalle missioni future.

Lo sviluppo rientra in un accordo di collaborazione avviato nel 2022 tra la NASA e aziende private, nell’ambito del quale l’agenzia mette a disposizione strutture, competenze e hardware senza costi per i partner. Il programma Cryogenic Fluid Management è coordinato da un team trasversale che coinvolge il Marshall Space Flight Center e il Glenn Research Center di Cleveland, come confermato da Engadget.

Siamo ancora in una fase iniziale, e Belcher è il primo a sottolinearlo, precisando che le prossime campagne di test saranno calibrate sulle esigenze di missioni specifiche. Ma il fatto che si stia già validando la meccanica del rifornimento criogenico in orbita, il pezzo tecnologicamente più ostico dell’intero sistema, indica che la NASA considera questa capacità una priorità concreta sulla rotta verso lo spazio profondo.