Viaggiare nello spazio è sempre meno un’utopia. Ma le questioni da affrontare, quando si esce dall’atmosfera terrestre, restano ancora tante e non di semplici soluzioni.
Tra queste, ad esempio, il monitoraggio della salute degli astronauti e la durata delle batterie utilizzate a bordo dei mezzi spaziali.
Ma la ricerca non si ferma. E, proprio riguardo a questi due aspetti appena considerati, arrivano ora, grazie all’ingegno italiano, due importanti risultati ottenuti grazie al lavoro svolto dagli studiosi dell’Università di Ferrara.
Il progetto Drain Brain 2.0
I problemi cardiovascolari e neurologici degli astronauti dovuti all’assenza di gravità e ai fenomeni di adattamento sono ad oggi il primo ostacolo alla possibilità di prolungare i voli spaziali al di sopra dei sei mesi.
“Lo strumento che abbiamo sviluppato – sottolinea Paolo Zamboni, direttore del Centro delle malattie vascolari dell’Università di Ferrara – fornirà dati indispensabili per organizzare le necessarie contromisure per la sicurezza degli astronauti nelle missioni spaziali”.
Il progetto del professor Zamboni si è classificato al primo posto tra gli oltre 35 partecipanti al bando per ricerche e dimostrazioni tecnologiche sulla Stazione Spaziale Internazionale lanciato dall’Agenzia Spaziale Italiana. “Drain Brain 2.0 – spiega Zamboni – è incentrato sull’utilizzo a bordo da parte degli astronauti di uno speciale collarino dotato di sensori di piccolissime dimensioni. Grazie a questo strumento, sarà possibile rilevare i segnali circolatori del cosiddetto asse cuore-cervello, con cui potremo misurare le variabili legate al flusso nella vena giugulare e nell’arteria carotide sincronizzati con l’elettrocardiogramma”.
Da Samantha Cristoforetti a tutti gli astronauti
Finanziato con circa 450 mila euro, il progetto trae origine dal precedente e innovativo esperimento Drain Brain, eseguito in orbita nel 2015 dall’astronauta Samantha Cristoforetti, sempre con il coordinamento del professor Zamboni. “I risultati straordinari di quella sperimentazione – ricorda il professore – hanno permesso ai ricercatori ferraresi di realizzare questo nuovo pletismografo che può essere facilmente indossato da tutte/i gli astronauti a bordo, permettendo in questo modo di monitorare il ritorno venoso cerebrale su un numero molto più grande di soggetti e per un tempo maggiore, semplificando notevolmente le operazioni a bordo”.
Drain Brain 2.0, messo a punto nei laboratori dell’ateneo ferrarese grazie alla collaborazione anche dei Dipartimenti di Fisica e scienze della terra e di Medicina traslazionale, presto sarà messo a disposizione degli astronauti dell’Agenzia Spaziale Italiana in orbita.
“Tornerà utile – conclude il professore- in vista di viaggi più impegnativi come quelli su Marte e su altri pianeti della via Lattea: missioni volte a procacciare nuove fonti energetiche che possono permettere la sostenibilità della vita sul pianeta Terra nei prossimi secoli”.
Il progetto Glittery
Non l’equipaggio, ma le dotazioni di bordo sono invece al centro dell’altro progetto, Glittery, che vede il Dipartimento di Fisica e scienze della terra dell’Università di Ferrara coinvolto insieme all’Istituto per la Microelettronica e i microsistemi di Bologna, al Dipartimento di Ingegneria elettrica ed elettronica dell’Università di Cagliari, l’Istituto Italiano di Tecnologia, la Fondazione Bruno Kessler, Genport srl e Advanced Technology Partner.
“I sistemi e gli strumenti presenti nella Stazione Spaziale Internazionale – sottolinea il coordinatore del progetto di ricerca, Donato Vincenzi dell’Università di Ferrara – sfruttano batterie agli ioni di litio per accumulare l’energia prodotta dai pannelli solari. A differenza di quanto accade sulla Terra, la loro sostituzione non è affatto banale. Trasportare batterie sulla ISS richiede missioni specifiche che hanno un costo di circa 20000 $ per ogni kg di peso: è evidente il notevole impatto sia sul costo che sull’ambiente”.
Dallo spazio alla Terra
Il progetto, che prende il nome dall’acronimo “Germanium anode lithium Ion battery” è stato finanziato dall’Agenzia Spaziale Internazionale, con il bando di ricerca per tecnologie abilitanti trasversali, proprio con lo scopo di migliorare la resa delle batterie in uso oggi.
Riuscire a ridurre il peso delle batterie agli ioni di litio consentirebbe infatti una svolta tecnologica importante non solo per il settore aerospaziale.
“Oltre all’alimentazione dei veicoli spaziali – aggiunge Vincenzi – Glittery potrebbe aprire nuovi orizzonti anche in altri settori chiave e di interesse commerciale, con potenziali benefici anche per le nostre vite sempre più interconnesse e online”.
L’obiettivo finale è infatti quello di realizzare batterie al litio con performance migliori rispetto a quelle esistenti, in termini di quantità di carica accumulata e di in numero di cicli di carica e scarica.
Alberto Minazzi
