Forse abbiamo capito come pulire le tute degli astronauti sulla Luna
Il ritorno dell’umanità sulla Luna, con l’obiettivo di allestire un avamposto permanente per i futuri viaggi verso Marte ed ulteriori esplorazioni planetarie, presenta molte sfide per i tecnici e gli specialisti di scienze spaziali. Una di queste arriva da qualcosa di decisamente piccolo, il cui effetto è però molto più rovinoso di quanto si possa pensare. Parliamo della polvere lunare, nota anche come regolite lunare, la coltre che compone lo strato più esterno della superficie del nostro satellite e che, oltre ad essere dannosa per la salute umana, è in grado di danneggiare le attrezzature e le tute degli astronauti.
Per ovviare al problema, gli equipaggi delle passate missioni Apollo sbarcate sulla Luna usavano spazzole e aspiratori per tenere pulito il loro abbigliamento protettivo, senza tuttavia particolare successo. Questo perché le particelle di polvere, abrasive e minuscole (hanno la consistenza della fibra di vetro macinata), sono anche molto appiccicose, e l’uso di mezzi meccanici che sfregano sul tessuto danneggia i materiali di cui sono costituite. Ma un team di ricerca della Washington State University ha sviluppato un nuovo metodo che nei test di laboratorio ha mostrato prestazioni decisamente migliori.
L'azoto liquido può risolvere il problema della polvere lunare
La soluzione, descritta in un articolo pubblicato sulla rivista scientifica Acta Astronautica, è basata su uno spray di azoto liquido che, per pulire le tute spaziali, sfrutta un fenomeno fisico, chiamato effetto Leidenfrost, che può essere osservato quando versiamo dell’acqua fredda su una padella molto calda, sulla quale le gocce iniziano a muoversi, scivolando sulla superficie rovente. Spruzzando l’azoto liquido molto freddo su un materiale più caldo coperto di polvere, i ricercatori hanno osservato che il particolato si solleva e galleggia via sul vapore di azoto.
Nel loro lavoro, il team ha testato il metodo di pulizia sia in condizioni ambientali, sia di vuoto più simili a quelle dello spazio, rilevando una rimozione media rispettivamente del 97% e del 98% della polvere lunare simulata su una tuta spaziale. L’uso dello spray all’azoto liquido si è inoltre dimostrato molto più delicato sui materiali delle tute spaziali rispetto agli altri metodi di pulizia. Mentre l’uso di una spazzola ha causato danni al materiale della tuta spaziale dopo un solo utilizzo, lo spray di azoto liquido ha impiegato 75 cicli prima che si verificasse un danno.
“La polvere lunare è caricata elettrostaticamente, è abrasiva e arriva ovunque, il che la rende molto difficile da trattare” ha spiegato Ian Wells, primo autore dell’articolo e ricercatore senior presso la School of Mechanical and Materials Engineering della Washington State University, ricordando come, durante le sei missioni Apollo sbarcate sulla Luna tra la fine degli Anni 60 e l’inizio degli Anni 70, la polvere sia riuscita ad entrare anche all’interno delle tute spaziali. Alcuni astronauti hanno sviluppato anche la cosiddetta “febbre da fieno lunare”, e i ricercatori pensano che un’esposizione prolungata alla polvere possa causare danni ai polmoni simili a quelli della malattia del polmone nero (dovuta all’inalazione di polveri di carbone). “La polvere lunare – ha aggiunto Wells – ha determinato molti problemi che hanno colpito le missioni e gli astronauti una volta tornati a casa”.
In vista della missione Artemis della NASA che punta a far sbarcare la prima donna e la prima persona di colore sulla Luna nel 2025, la tecnica suggerita dai ricercatori potrebbe rappresentare la soluzione al problema della polvere lunare. Il team, supportato da una sovvenzione della NASA, sta ora esaminando l’intera dinamica della pulizia, per comprenderne appieno e modellare le complesse interazioni tra le particelle di polvere e l’azoto liquido, e successivamente testare il metodo in condizioni che si avvicinino ulteriormente a quelle presenti sulla Luna.
