Un nuovo materiale di protezione dai detriti spaziali, Kevlar EXO, si sta preparando per un viaggio di prova sulla Stazione Spaziale Internazionale (ISS). Sviluppato dal colosso chimico DuPont, questo derivato del tradizionale polimero Kevlar promette di migliorare la sicurezza delle missioni spaziali, pur essendo significativamente più leggero dei suoi predecessori. Poiché la minaccia dei detriti orbitali continua a crescere, questa innovazione potrebbe segnare un punto di svolta per il futuro dell’esplorazione spaziale.
Cos’è il Kevlar EXO?
Conosciuto per la sua resistenza e leggerezza, il Kevlar è utilizzato da decenni in vari campi, dai giubbotti antiproiettile ai dispositivi di protezione spaziale. Kevlar EXO, presentato da DuPont nell’aprile 2023, rappresenta un importante progresso nella tecnologia di fibre aramidiche. Ricordiamo che queste fibre sono polimeri sintetici caratterizzati dalla loro struttura chimica contenente anelli benzenici, che conferisce loro proprietà eccezionali come elevata resistenza alla trazione, notevole leggerezza e buona stabilità termica. Formate dalla policondensazione di acidi carbossilici e ammine, queste fibre hanno anche un orientamento molecolare e una cristallinità regolari che ne rafforzano la robustezza.
Questo nuovo materiale unisce leggerezza e robustezza. Lui infatti riduce il suo peso del 40% offrendo allo stesso tempo a migliore protezione contro gli impatti dei detriti spaziali. Jill Clements, responsabile dello sviluppo aziendale di DuPont, vede questa innovazione come “ il più grande produttore di fibre aramidiche da oltre 50 anni ».
La necessità di migliorare la protezione contro detriti orbitali è cruciale. Con milioni di detriti che fluttuano nello spazio, da piccoli pezzi di vernice a satelliti dismessi, è in gioco la sicurezza delle missioni spaziali. Riducendo il peso degli scudi per detriti, Kevlar EXO non solo aiuta a proteggere lo spazio dei veicoli spaziali, ma anche a liberarne il peso per carichi utili essenziali.
Test e invio alla ISS
Prima di essere utilizzato nello spazio, Kevlar EXO lo era sofferto test rigorosi Centro test di White Sandsnel Nuovo Messico. In questi test, proiettili di alluminio da un centimetro sono stati sparati ad una velocità di 6,5 km al secondo su bersagli di 30 cm. I risultati hanno mostrato che il nuovo materiale potrebbe resistere a impatti violenti anche con una quantità di materiale protettivo inferiore rispetto agli scudi attualmente utilizzati.
Per verificarne le prestazioni nell’ambiente spaziale, campioni di Kevlar EXO verranno spediti alla ISS a bordo di una capsula cargo SpaceX Dragon. Questo lancio, previsto per ottobre, lo consentirà esporre il materiale a condizioni estremein particolare all’ossigeno atomico e ai raggi ultravioletti. Questi test in orbita sono essenziali per valutare come Kevlar EXO si comporterà nello spazio a lungo termine.
Perché è importante?
A lungo termine, il Kevlar EXO potrebbe rivelarsi essenziale nella protezione dei satelliti e nelle missioni con equipaggio sulla Luna e su Marte. Grazie alla sua capacità di resistere agli urti pur essendo più leggero dei materiali tradizionali, questo materiale permetterebbe infatti di progettare scudi antidetriti più efficaci, che ridurrebbero così i rischi sia per gli astronauti che per il carico utile.
Inoltre, l’innovazione portata da Kevlar EXO potrebbe essere utile per vari progetti ambiziosi nel settore spaziale. Ad esempio, nel contesto della costruzione di stazioni spaziali gonfiabiliquesto materiale potrebbe fornire una protezione migliorata pur mantenendo la leggerezza, un criterio essenziale per le strutture che devono essere trasportate nello spazio. Allo stesso modo, per gli habitat lunari e marziani, Kevlar EXO potrebbe garantire una migliore sicurezza contro gli impatti dei detriti, fornendo allo stesso tempo resistenza alle condizioni estreme di questi ambienti ostili.
Un altro vantaggio significativo di riduzione del peso dei sistemi di protezione è il risparmio che genera sui costi di lancio. In effetti, ogni chilogrammo conta quando si tratta di missioni spaziali e la riduzione del peso delle attrezzature lo consente alle aziende massimizzare il carico utile trasportato. Questo sta diventando un aspetto essenziale della moderna esplorazione spaziale in cui i budget sono spesso limitati e ogni missione deve essere ottimizzata per garantire il successo. Offrendo una soluzione più leggera ed efficiente, Kevlar EXO potrebbe quindi contribuire a rendere le missioni spaziali più accessibili e sostenibili, aprendo al contempo la strada a nuove esplorazioni dello spazio.
