Il pensionamento dello Space Shuttle previsto per la fine di quest'anno sta facendo valutare idee alternative per mandare in orbita materiale utile per la sopravvivenza della Stazione Spaziale, per la quale il periodo operativo verrà probabilmente allungato fino al 2020.
Se i russi rimettono in sesto le vecchie Sojuz, e varie aziende private americane pensano alle alternative per il turismo spaziale nei prossimi 10 anni, John Hunter, ex fisico al Lawrence Livermore National Laboratory, pensa invece ad un'alternativa che ha dell' inverosimile: un cannone subacqueo che sembra uscito direttamente dalla fantasia di Jules Verne.
Dal romanzo "Dalla Terra alla Luna" di Verne molti hanno provato a cimentarsi nell'impresa di mandare una capsula spaziale oltre l'atmosfera servendosi di giganteschi cannoni. In principio fu la V-3 tedesca, poi ci pensarono quelli del progetto SHARP (Super High Altitude Research Project) con un proiettile a due stadi disegnato per entrare in orbita attorno alla Terra dopo essere stato sparato da un cannone gigante di 47 metri.
Hunter viene direttamente dal progetto SHARP, ed ha fatto i suoi calcoli, pare non l'abbia sparata grossa senza avere la minima cognizione della fisica coinvolta nella messa in orbita di materiale.
Secondo lui, un cannone lungo più di 1 km potrebbe ridurre i costi di messa in orbita dagli attuali 10.000 dollari al chilogrammo a circa 500 dollari.
L'idea del cannone nasce nel lontano 1992, quando al National Lab fece far fuoco ad un cannone di oltre 100 metri di lunghezza per testare motori ipersonici. Si trattava di un'enorme pistola caricata ad idrogeno azionata da un pistone spinto dalla pressione del metano.
Il progetto è stato elaborato dal 1992, costituendo anche un'azienda, la Quicklaunch, che ha rilasciato i progetti per il nuovo cannone che, secondo Hunter, ridurrebbe i costi per la messa in orbita di materiale scientifico o di supporto alla Stazione Spaziale Internazionale.
Il nuovo cannone è concepito per bruciare gas naturale, il quale riscalda l'idrogeno allo scopo di farlo espandere e di generare una pressione sufficiente a spingere un carico di mezza tonnellata nello spazio alla velocità di 20.000 km/h.
L'idrogeno viene riscaldato fino a quando raggiunge il 500% del suo volume; a quel punto, viene aperta la valvola di espulsione, che rilascia l'idrogeno riscaldato ad alta pressione che spinge il carico attraverso la canna del cannone; una volta espulsa la capsula di lancio, un diaframma si chiude alla fine della canna, per trattenere l'idrogeno e riutilizzarlo in seguito.
Il cannone, ribattezzato "Quicklauncher" potrebbe essere operativo nel giro di 7-8 anni con un costo di produzione di circa 500 milioni di dollari. Si tratterebbe di piazzare l'"arma" a circa 500 metri sotto il livello del mare, nei pressi dell'equatore, dove la rotazione terrestre favorirebbe l'effetto fionda riducendo la velocità di fuga per la messa in orbita della capsula-proiettile.
A Febbraio, Hunter testerà il primo prototipo del Quicklauncher, un cannone di poco più di 3 metri posto in una vasca d'acqua.
Va subito chiarito che questo tipo di lancio non è fatto per l'essere umano: il cannone finale fornirà una spinta di quasi 5000g, tale da poter spappolare qualunque organismo vivente vista la velocità di accelerazione che la capsula raggiunge al momento del lancio.
Rimangono tuttavia degli interrogativi non da poco:
1.la frizione con l'atmosfera a quella velocità, soprattutto nei primi attimi del lancio, potrebbe rendere la capsula di lancio molto, molto calda, talmente calda da poterne danneggiare il contenuto.
2.la velocità di espulsione sarà sufficiente a porre in orbita un carico utile?
3.le strumentazioni scientifiche saranno in grado di resistere ad un'accelerazione così massiccia senza danneggiarsi o deformarsi?
Daniele Bagnoli
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