Un esperimento italiano dedicato alla radiazione cosmica andrà sulla Luna

I raggi cosmici sono tra le prime minacce che gli astronauti devono affrontare durante le missioni spaziali. Gli schermi ideati finora hanno sempre rasentato la fantascienza, non tanto per l’aspetto funzionale, ma soprattutto per gli aspetti pratici di fattibilità; in quanto risultati troppo pesanti, troppo ingombranti o troppo inefficienti.

Un’idea “giovane” potrebbe però portare a una svolta concreta.
Tre studenti italiani hanno dato vita al team Space4Life, con cui hanno ideato un nuovo tipo di schermo biologico e grazie al quale hanno vinto il concorso mondiale Lab2Moon, che permetterà di lanciare il loro esperimento sulla Luna.

Il concorso è stato lanciato dalla Team Indus una società indiana che si è assicurata un contratto (insieme ad altre quattro società) con il Google Lunar Xprize una gara indetta da Google che consiste nel lanciare un razzo sulla Luna. Vincerà la squadra che riuscirà a far “atterrare” un robot sulla superficie lunare, fargli compiere 500 metri e mandare a Terra immagini e video. Il lancio è previsto per la fine del 2017.

L’idea dei tre giovani studenti di Napoli: Altea Nemolato, Mattia Barbarossa e Dario Pisanti si chiama “Radio-Shield” e consiste in un apparato che utilizza una colonia di cianobatteri come scudo radioattivo. L’idea di utilizzare dei batteri estremofili come scudo è assolutamente innovativa e originale, i batteri estremofili sono noti per la loro resistenza agli ambienti più ostili. Essi resistono ad altissime dosi di raggi ultravioletti e sopportano dosi di particelle ionizzanti - come i raggi cosmici - migliaia di volte superiori a quelle sufficienti a uccidere un essere umano.

 

 

Radio Shield

Space4Life ci tiene a precisare che l'esperimento rientra negli standard degli “educational experiment”, senza particolari pretese scientifiche (ma nemmeno esclusioni N.d.A.), questo è in perfetto accordo con la filosofia degli esperimenti condotti su astroparticelle.it e anche per questo il loro lavoro ci ha così tanto entusiasmato. Va detto comunque che Radio Shield è sicuramente un esperimento "didattico-scientifico" di alto livello e degno di assoluto rispetto.

Il bando rilasciato dalla Team Indus per la progettazione di un esperimento scientifico doveva rispettare i seguenti parametri:

• Massa pari a circa 250g
• Dimensioni di 3 pollici per 5 pollici
• Computer di bordo autonomo

Con tali restrizioni non è stato certo semplice definire e sviluppare un esperimento, la domanda del bando da risolvere era:

Come creare un mondo migliore sulla Luna?

Alla fine dopo interi giorni di ricerca il team Space4Life è giunto a una risposta:

Trovare un modo efficace per proteggere gli astronauti dalle radiazioni del cosmo.

Le radiazioni costituiscono il principale problema nello spazio, poiché danneggiano l’elettronica e sono un serio rischio per un equipaggio umano. Numerose sono state le idee per risolvere il problema, dal ghiaccio al piombo, passando per scudi elettromagnetici e cemento. L’idea proposta per questo concorso è quella di utilizzare i cianobatteri come “schermo” fisico.
Questa metodologia consente anche di sfruttare la produzione di ossigeno e il filtraggio di CO2 mantenendo un peso non gravoso per il lancio dei vettori.

Il concetto alla base del funzionamento di Radio-Shield è la comparazione tra i livelli di radiazione tra due rilevatori posti dietro due scudi, uno di solo allumino mentre l’altro contenente anche una colonia di cianobatteri.
Le dimensioni e la forma indicate per la realizzazione dell’esperimento ha spinto il team Space4Life verso la seguente tipologia di concept:

Un cilindro di 90 mm di altezza per 64 mm di larghezza con pareti di 5 mm di spessore. Il cilindro alloggia i due scudi e i due rivelatori di radiazioni, posti con la sezione sensibile immediatamente dietro gli scudi stessi.

La struttura ha un foro nella sezione superiore per il passaggio del cablaggio dei rivelatori e favorire la fuoriuscita dell’aria.

Inoltre sulla base sono sviluppate due strutture (tasche) per l’inserimento e il mantenimento dei rivelatori
Per ottenere una misura referenziale del potere di assorbimento dei cianobatteri rispetto all’alluminio sono stati realizzati due schermi del medesimo spessore e delle medesime dimensioni, uno interamente di alluminio RAS (Reference Aluminum Shield) e l’altro con una cavità per l’inserimento della colonia batterica BIOS (cyanoBacteria radiatIOn Shield).

I cianobatteri conosciuti anche come alghe verdi o alghe azzurre.

 

BIOS e RAS sono disposti ad occupare la maggiore finestra di sensibilità possibile dei rilevatori, per ridurre l’incidenza delle radiazioni parassite.

La posizione sul lander in cui verrà posto Radio-Shield consentirà un’assenza della luce solare diretta e porrà il retro dell’esperimento verso il lander per schermare le radiazioni ionizzanti che non passano per gli scudi. I rivelatori adoperati per la misurazione del livello di radiazioni atteso (>10 krad o 100Gy) sono due fotodiodi al silicio (rivelatori a semiconduttori) della First Sensor A.G. X100-7 già montati in una scheda per l’amplificazione del segnale sviluppata dalla Radiation Watch.
I sensori funzionano in un range di temperature compreso tra gli 0° C e i 40°C. Il cablaggio sarà costituito unicamente da 8 sottili cavi (4 per rivelatore).

 

IL Lander

Il lander HHK-1 Universal Airless Platform che dovrà trasportare l’esperimento è stato sviluppato dalla società indiana Team Indus e sarà lanciato in traiettoria ellittica attorno alla Terra, il lancio partirà dall’India mediante un lanciatore PSLV-XL, il 28 dicembre di quest’anno. Dall’orbita eseguirà una serie di accensioni per inserirsi in traiettoria cislunare in 4 giorni circa.

Dopo 30 giorni dal decollo e dopo numerose manovre di riduzione dell’eccentricità orbitale il veicolo atterrerà sul suolo lunare il 26 gennaio 2018. Per l’esperimento è richiesta un’operatività di almeno 5 giorni sulla superficie lunare.

 

Video introduttivo (in inglese)

 

Sarà interessante seguire nei prossimi mesi, gli sviluppi del concorso Lab2Moon e del team dei ragazzi di Space4Life, nel frattempo non ci resta che augurare a loro un caloroso: in bocca al lupo!

 

 

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