Il progetto del razzo deve essere più efficiente, afferma lo scienziato

C'è un rinnovato interesse nell'esplorazione dello spazio, ma il modo in cui progettiamo i razzi e i sistemi di propulsione che effettivamente portano le persone all'ultima frontiera è super inefficiente e follemente costoso. Se l'umanità vuole davvero esplorare lo spazio profondo, questo deve cambiare.

Così dice Vigor Yang, il professor William R. T. Oakes e presidente della Scuola di Ingegneria Aerospaziale del Georgia Institute of Technology. Ha spiegato come dobbiamo "ripensare" il modo in cui affrontiamo questo aspetto cruciale dell'esplorazione dello spazio durante una conferenza al forum dell'American Institute of Aeronautics and Astronautics's Space 2016.

In passato, la NASA e altre agenzie hanno speso fino al 75% delle proprie risorse per testare e riprogettare i sistemi di propulsione. Per Yang, è troppo costoso e non abbastanza veloce. Disegni ad alta fedeltà - una pianificazione attenta e precisa prima della fase di test - e un approccio "defense-in-depth" potrebbe rendere i sistemi più avanzati una realtà.

Considera in che modo gli ingegneri hanno provato praticamente tutto quando progettava i missili che alla fine avrebbero spinto le missioni Apollo sulla Luna. Per esempio, i razzi richiedevano dei deflettori: i divisori servivano a frenare o dirigere il flusso di gas o combustibile. Yang ha detto che gli scienziati hanno testato progetti che avevano numeri di deflettori che andavano da un modesto tre ad un assurdo 81.

"Questo disegno a 81 deflettori non è ovviamente meraviglioso, ma mostra quanto fossero disperati", ha detto Yang, notando che il presidente John F. Kennedy li aveva messi in una scadenza con il suo famoso discorso del 1962.

Yang ha detto che nessuno sa con certezza quanto la NASA abbia speso per questo estremo livello di test missilistici, ma secondo le sue ricerche, sono stati circa $ 2,4 miliardi per fare il razzo finale F-1 e $ 1,7 miliardi sul J-2. Nel denaro di oggi, sono $ 17,85 miliardi e $ 12,57 miliardi rispettivamente. Lo sviluppo del motore che ha spostato lo space shuttle è stato altrettanto costoso.

Spendere quel tipo di denaro non è sostenibile. Yang ha scherzato dicendo che era "quasi una cosiddetta Tom Cruise" Missione impossibile.”

I razzi solidi e liquidi hanno entrambi i loro vantaggi e svantaggi, ha spiegato Yang, ma è "design, non architettura" che farà davvero la differenza. Una strategia di progettazione ad alta fedeltà potrebbe ridurre il numero di possibili variazioni degli iniettori di un razzo da un trilione a 120, per i principianti. Ha affermato che l'uso intelligente della stampa 3D e di altri metodi di produzione avanzati potrebbe ridurre ulteriormente i costi.

Yang ha ammesso che è più facile indicare problemi e dare suggerimenti che implementare soluzioni.

L'altro aspetto del viaggio nello spazio che ha menzionato, a parte la propulsione al lancio, era la propulsione nello spazio. Le vele solari e la propulsione nucleare sono tecnologie alle prime armi, ma Yang dice che sono le prestazioni, piuttosto che l'efficienza dei costi, che dobbiamo concentrarci su una volta che abbiamo ottenuto un veicolo nello spazio. Altrimenti, un viaggio su Marte richiederà "diverse centinaia di giorni" e il ritorno richiederà "anni".