Motore a fusione nucleare potrebbe far arrivare navicella su Titano in due anni e mezzo

Rappresentazione del Direct Fusion Drive (credito: Princeton Satellite Systems)

La seconda versione del motore nucleare per navicelle spaziali Direct Fusion Drive (DFD), un nuovo motore che si serve della fusione nucleare per creare la spinta, è in fase di sviluppo presso il Princeton Plasma Physics Laboratory (PPPL) secondo un comunicato di Universe Today.
Il gruppo di ricerca, guidata da Samuel Cohen, sta infatti lavorando alla seconda versione conosciuta anche come Princeton field reversed configuration-2 (PFRC-2). Questa nuova versione potrebbe essere testata nello spazio già durante i prossimi anni e, se le fasi di test dovessero essere convincenti, il nuovo motore potrebbe poi essere testato definitivamente su navicelle spaziali affinché possano viaggiare per il sistema solare.

E l’obiettivo primario di una navicella dotata di un motore del genere, secondo gli stessi autori dell’articolo, potrebbe essere Titano, uno dei satelliti naturali di Saturno più interessanti in termini di possibilità di ospitare la vita.
Con un motore a fusione diretta si potrebbe inviare una sonda su questa luna in poco meno di due anni e mezzo, secondo di quanto riferiscono alcuni ingegneri e aerospaziali del Dipartimento di Fisica del New York City College of Technology in un nuovo studio a cui hanno collaborato anche due ricercatori del Politecnico di Torino, Paolo Aime e Marco Gajeri.

Il motore sfrutterebbe le caratteristiche intrinseche della fusione aneutronica sfruttando soprattutto il rapporto peso/potenza molto alto. Come carburante verrebbe utilizzato un composto con deuterio e un isotopo di elio-3.
Ci sarebbe comunque bisogno di un quantitativo molto più basso di questo carburante rispetto al carburante classico che utilizzano i razzi a propulsione chimica odierni. Nello studio si stima che uno motore DFD sarebbe capace di fornire un livello di spinta in modalità a bassa potenza solo di poco più basso del livello di spinta di un raggio a propulsione chimica e sarebbe capace di farlo per periodi lunghissimi di tempo.

I ricercatori hanno usato i dati sulle prestazioni del motore di prova e i dati relativi agli allineamenti planetari per lavorare su quello che potrebbe essere il percorso e la meccanica orbitale da seguire. Sono giunti alla conclusione che le migliori possibilità sono due: una in cui la spinta è costante per tutto il viaggio e una in cui la spinta viene applicata solo all’inizio e alla fine del viaggio stesso.
Una volta arrivata a destinazione, la navicella, per rallentare, cambierebbe direzione per poi entrare nel sistema di Saturno. La durata totale del viaggio sarebbe di soli 2,6 anni (la sonda Cassini è arrivata nell’orbita di Saturno solo sette anni dopo il lancio).

Altra caratteristica positiva sta nel fatto che la navicella non avrebbe bisogno delle cosiddette “fionde gravitazionali”, ossia della spinta gravitazionale impressa da altri pianeti per accelerare e proiettarsi più efficientemente verso l’obiettivo, cosa che semplifica e abbrevia il viaggio stesso.
I ricercatori hanno calcolato anche la finestra di viaggio ideale che dovrebbe aprirsi intorno al 2046. Questo significa che ricercatori ed ingegneri hanno a disposizione ancora più di 25 anni per migliorare il design e renderlo ancora più efficiente.

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