Preparazione per le Missioni Luna e Marte
Quando gli astronauti della NASA torneranno sulla Luna sotto la campagna Artemis e si spingeranno oltre nel sistema solare, affronteranno condizioni mai sperimentate prima dagli esseri umani. Per garantire che le tute spaziali di nuova generazione proteggano adeguatamente gli astronauti, sono necessari test innovativi. Una camera unica nel suo genere, chiamata CITADEL (Cryogenic Ice Testing, Acquisition Development, and Excavation Laboratory), presso il Jet Propulsion Laboratory (JPL) della NASA in California, è diventata un punto di riferimento per questi esperimenti.
Costruita per preparare i potenziali esploratori robotici alle condizioni di basse temperature e bassa pressione degli oceani ghiacciati di mondi come Europa, una delle lune di Giove, la CITADEL è anche utilizzata per valutare come i guanti e gli stivali delle tute spaziali resistano al freddo estremo. Il test dei guanti, promosso dal NASA Engineering and Safety Center, si è svolto dal ottobre 2023 al marzo 2024, mentre il test degli stivali, iniziato dal programma Extravehicular Activity e Human Surface Mobility del Johnson Space Center della NASA a Houston, ha avuto luogo tra ottobre 2024 e gennaio 2025.
Un altro aspetto cruciale per la missione Artemis III è l’esplorazione del Polo Sud Lunare, una regione con condizioni ben più estreme rispetto ai siti equatoriali visitati dalle missioni Apollo. Gli astronauti trascorreranno fino a due ore alla volta all’interno di crateri che potrebbero contenere depositi di ghiaccio, fondamentali per garantire una presenza umana a lungo termine sulla Luna. Queste regioni, chiamate “zone permanentemente in ombra”, sono tra i luoghi più freddi del sistema solare, con temperature che raggiungono i -248°C.
Simulazione del Freddo Estremo
La camera CITADEL è progettata per simulare temperature estremamente basse. Utilizzando elio compresso, la camera può raggiungere temperature fino a -223°C, più basse rispetto a quelle delle strutture criogeniche tradizionali che si basano principalmente sull’azoto liquido. Con un’altezza di 1,2 metri e un diametro di 1,5 metri, la camera è abbastanza grande da permettere a una persona di entrarvi.
Uno degli aspetti innovativi della CITADEL sono le “lock chambers”, che consentono di inserire i materiali da testare nel vuoto della camera senza interrompere lo stato criogenico. Questo sistema ha permesso agli ingegneri di fare aggiustamenti rapidi durante i test degli stivali e dei guanti.
Al suo interno, sono presenti anche “Cryocoolers” che raffreddano la camera, e blocchi di alluminio che simulano gli attrezzi che gli astronauti potrebbero afferrare, o la superficie lunare fredda su cui camminerebbero. Inoltre, la camera è dotata di un braccio robotico per interagire con i materiali da testare e di diverse telecamere a luce visibile e infrarossa per monitorare le operazioni.
Test degli Estremi
I guanti testati nella CITADEL sono la sesta versione di un guanto utilizzato dalla NASA sin dagli anni ’80, parte di una tuta spaziale chiamata “Extravehicular Mobility Unit”. Ottimizzata per le passeggiate spaziali alla ISS, questa tuta è così complessa da essere considerata una sorta di “astronave personale”. I test nella CITADEL a -213°C hanno mostrato che il guanto esistente non soddisfa i requisiti termici necessari per affrontare l’ambiente più impegnativo del Polo Sud Lunare. I risultati del test sugli stivali, che utilizzavano un prototipo di tuta spaziale chiamato “Exploration Extravehicular Mobility Unit”, non sono ancora stati completamente analizzati.
Oltre a individuare le vulnerabilità nelle tute esistenti, gli esperimenti condotti nella CITADEL aiuteranno la NASA a preparare i criteri per metodi di test standardizzati, ripetibili ed economici per la tuta lunare di nuova generazione, costruita dalla Axiom Space. Questo sarà il modello che gli astronauti della NASA indosseranno durante la missione Artemis III.
Sostenibilità a Lungo Periodo
“Questo test serve per identificare quali sono i limiti: per quanto tempo un guanto o uno stivale possono resistere nell’ambiente lunare?” afferma Shane McFarland, responsabile dello sviluppo tecnologico del team Advanced Suit presso la NASA Johnson. “Vogliamo quantificare il divario nelle capacità dell’attuale hardware per fornire queste informazioni al fornitore della tuta per Artemis e, allo stesso tempo, sviluppare questa capacità unica di testare i futuri design delle tute spaziali.“
I test realizzati con l’ausilio della CITADEL, quindi, non solo forniscono dati cruciali per il miglioramento delle tute spaziali, ma permetteranno di garantire la sicurezza degli astronauti nelle missioni future, affrontando ambienti estremi come quelli che li attendono sulla Luna e, un giorno, su Marte.
Fonti e Link Utili:
