Combustibili ad alta energia per una migliore propulsione
Gli attuali sistemi di propulsione per missili possono essere divisi in tre categorie principali in base al tipo di combustibile utilizzato: liquido, solido e ibrido. Mentre ognuno di essi ha i suoi vantaggi, che li rende adatti ad alcune applicazioni spaziali, i propellenti solidi sono relativamente stabili e facili da conservare. Tuttavia, le loro prestazioni sono inferiori a quelle dei propellenti liquidi. Le recenti scoperte sui materiali con elevata densità di energia hanno reso lo sviluppo di propellenti solidi ad elevate prestazioni una proposta attuabile. I ricercatori europei hanno avviato il progetto HISP(si apre in una nuova finestra) (“High performance solid propellants for in-space propulsion”) per sfruttare completamente il loro potenziale. L’obiettivo è stato prestazioni simili a quelle dei propellenti liquidi più efficienti e maggiori del 10 % rispetto a quelle del propellenti solidi esistenti. I ricercatori di HISP hanno analizzato sperimentalmente quattro combustibili ad elevata densità di energia a base di alluminio: alluminio micrometrico, alluminio nanometrico, alluminio attivato e idruro di alluminio. Per superare le limitazioni intrinseche alle prestazioni, l’ammonio dinitrammide (ADN) come agente ossidante è parso una promettente alternativa al comunemente utilizzato perclorato di ammonio. Uno dei prodotti di combustione dei propellenti contenenti PA è il cloruro di idrogeno che provoca corrosione attorno alla base di lancio ed è dannoso per l’ambiente. D’altro canto, l’ADN è altamente reattivo ad alcuni leganti polimerici. Il polimero di glicidil azide, in quanto legante più idoneo, ha permesso lo sviluppo di un propellente con il potere di aumentare di oltre il 30 % la massa utile del lanciatore Vega. I partner industriali di HISP hanno migliorato i metodi di fabbricazione per questi materiali, per aumentare la loro stabilità chimica e ottenere la compatibilità desiderabile. Sebbene non siano pronti per essere prodotti, è stata valutata la prospettiva della loro industrializzazione. Sono inoltre state selezionate missioni di riferimento per stabilire i vantaggi totali della missione dei nuovi propellenti solidi. HISP ha rafforzato la competitività del settore europeo della propulsione spaziale. Aumentando il livello di prontezza tecnologica dei propellenti solidi contenenti composti ad alta densità di energia, aiuterà a rendere possibili le nuove missioni verso lontane destinazioni, aiutando così l’UE ad ampliare le frontiere dell’esplorazione spaziale.
