La NASA ha testato un propulsore alimentato al litio che potrebbe diventare un cavallo di battaglia per le future missioni su Marte, e la pietra miliare non è solo che abbia funzionato, ma che lo abbia fatto a livelli di potenza che nessun precedente test di propulsori elettrici negli Stati Uniti aveva mai raggiunto. L’esperimento è un piccolo ma significativo passo avanti verso la propulsione elettrica nucleare, un sistema che secondo la NASA potrebbe spostare carichi pesanti e, infine, equipaggi in modo più efficiente attraverso lo spazio profondo.
Il 24 febbraio presso il Jet Propulsion Laboratory nel sud della California, gli ingegneri hanno acceso un prototipo di propulsore magnetoplasmadinamico, o MPD, alimentato al litio all’interno di una camera a vuoto specializzata costruita per test di propulsione a vapori metallici. Il dispositivo ha raggiunto una potenza di 120 kilowatt, che secondo la NASA è più di 25 volte la potenza dei propulsori elettrici più potenti attualmente in volo su qualsiasi veicolo spaziale della NASA. In tutte e cinque le accensioni, l’elettrodo centrale brillava sopra i 2.800 °C (5.000 °F).
Ciò che rende importante il test non è solo il livello di potenza ma anche l’efficienza che il sistema potrebbe eventualmente fornire. I propulsori MPD utilizzano forti correnti elettriche e campi magnetici per accelerare il plasma di litio, un progetto che la NASA ha sostenuto sin dagli anni ’60 ma che non ha mai volato operativamente. Rispetto agli attuali sistemi di propulsione elettrica, la promessa è una maggiore spinta ad alta potenza e una migliore efficienza del propellente, due qualità che contano quando l’obiettivo è spostare enormi veicoli spaziali piuttosto che minuscole sonde.
La NASA afferma che una missione con equipaggio su Marte potrebbe richiedere da 2 a 4 megawatt di potenza, il che significherebbe più propulsori operativi per più di 23.000 ore. Questo è un grave problema di durabilità e spiega perché il recente lancio è solo il capitolo di apertura di una campagna di test molto più lunga. Il team ora mira a spingere i singoli propulsori verso 500 kilowatt e infine 1 megawatt, testando al contempo l’hardware per sopravvivere al calore e allo stress di migliaia di ore di funzionamento.
Naturalmente, c’è ancora un divario tra un test promettente e un motore pronto per il volo, ma il risultato mostra che un concetto di propulsione un tempo teorico è passato al regno dell’ingegneria seria.
Foto principale: James Polk, ricercatore senior del JPL, scruta la struttura del vuoto CoMeT presso l’Electric Propulsion Lab del JPL (Credito: NASA/JPL-Caltech)