Fino all’ultima goccia

Un nuovo metodo per quantificare il carburante rimanente nel serbatoio di un satellite è stato messo a punto da due ingegneri dell’Istituto indiano di scienze di Bangalore. Quando i satelliti esauriscono il loro carburante vengono trasferiti su orbite dette “orbite cimitero”, dove i veicoli spaziali morti non possono collidere con i satelliti operativi. La scelta del momento del trasferimento è di fondamentale importanza in quanto lo spreco di carburante corrisponde a una perdita economica di milioni di dollari. Il metodo finora utilizzato per stimare la quantità di carburante residuo sfrutta le simulazioni numeriche delle operazioni effettuate dal veicolo, e i sensori di pressione interni al serbatoio. Questi metodi hanno una incertezza del 10 per cento.

La soluzione proposta dai ricercatori sul Journal of Spacecraft and Rockets utilizza un cono di titanio interno al serbatoio del carburante, in grado di raccogliere il carburante nel suo vertice. La tecnica utilizza le leggi della microgravità, in cui il liquido propellente si raccoglie in piccole gocce fluttuanti. Quando queste entrano in contatto con la superficie metallica, vi aderiscono e si disperdono sulla sua superficie. In condizioni di gravità zero la forza principale deriva dalla tensione superficiale. Il fluido tende a convergere nel vertice del cono per minimizzare la superficie dell’area. Lo stesso avverrebbe sia all’interno che all’esterno della superficie conica. Nelle simulazioni gli scienziati hanno concluso che la massa di liquido raggiungerà l’equilibrio quando il livello del combustibile all’interno e all’esterno del cono sono costanti tra di loro.

Lal e i suoi collaboratori pensano di calcolare la quantità di carburante inviando un raggio a ultrasuoni dalla sommità del serbatoio al vertice del cono e misurando il tempo di ritorno, ottenendo una precisione mai ottenuta prima. Il metodo, ancora sperimentale, potrebbe rendere le missioni spaziali più economiche. (ma.ma.)