È ora possibile utilizzare il vapore per spingere una navicella spaziale da un asteroide all'altro, grazie a una collaborazione tra una società spaziale privata e l'Università della Florida centrale.

Il ricercatore planetario dell'UCF Phil Metzger ha lavorato con Honeybee Robotics di Pasadena, California, che ha sviluppato il prototipo di navicella spaziale World Is Not Enough che estrae acqua da asteroidi o altri corpi planetari per generare vapore e spingersi verso il suo prossimo obiettivo minerario.

UCF ha fornito il materiale simulato dell'asteroide e Metzger ha eseguito la modellazione e la simulazione al computer necessarie prima che Honeybee creasse il prototipo e provasse l'idea nella sua struttura il 31 dicembre. Il team ha anche collaborato con la Embry-Riddle Aeronautical University di Daytona Beach, Florida, sviluppare i primi prototipi di propulsori a razzo a vapore.

"È meraviglioso, " Metzger dice della dimostrazione. "WINE ha estratto con successo il terreno, fatto propellente per razzi, e si lanciava su un getto di vapore estratto dal simulante. Potremmo potenzialmente usare questa tecnologia per saltare sulla Luna, Cerere, Europa, Titano, Plutone, i poli di Mercurio, asteroidi, ovunque ci sia acqua e gravità sufficientemente bassa."

VINO, che è la dimensione di un forno a microonde, estrae l'acqua dalla superficie, quindi la trasforma in vapore per volare in una nuova posizione e ripetere. Perciò, è un razzo che non esaurisce mai il carburante e può teoricamente esplorare "per sempre".

Il processo funziona in una varietà di scenari a seconda della gravità di ciascun oggetto, dice Metzger. La navicella utilizza pannelli solari mobili per ottenere energia sufficiente per l'estrazione e la produzione di vapore, oppure potrebbe utilizzare piccole unità di decadimento radiosotopico per estendere la portata potenziale di queste tramogge planetarie a Plutone e ad altre località lontane dal sole.

Metzger ha trascorso tre anni a sviluppare la tecnologia necessaria per trasformare l'idea in realtà. Ha sviluppato nuove equazioni e un nuovo metodo per eseguire la modellazione al computer della propulsione a vapore per elaborare il nuovo approccio e verificare che avrebbe effettivamente funzionato oltre lo schermo di un computer.

Lo sviluppo di questo tipo di astronave potrebbe avere un profondo impatto sull'esplorazione futura. Attualmente, le missioni interplanetarie smettono di esplorare una volta che il veicolo spaziale esaurisce il propellente.

"Ogni volta che perdiamo il nostro enorme investimento in tempo e denaro che abbiamo speso per costruire e inviare il veicolo spaziale al suo obiettivo, " Dice Metzger. "WINE è stato progettato per non rimanere mai senza propellente, quindi l'esplorazione sarà meno costosa. Ci permette anche di esplorare in un lasso di tempo più breve, dal momento che non dobbiamo aspettare anni mentre una nuova navicella spaziale viaggia ogni volta dalla Terra".

Il progetto è il risultato del programma NASA Small Business Technology Transfer. Il programma è progettato per incoraggiare le università a collaborare con le piccole imprese, iniettare nuovi progressi scientifici in prodotti commerciali commerciabili.

"Il progetto è stato uno sforzo collaborativo tra la NASA, università e industria; ed è stato un enorme successo, "dice Kris Zacny, vicepresidente di Honeybee Robotics. "Le astronavi simili a WINE hanno il potenziale per cambiare il modo in cui esploriamo l'universo".

Il team è ora alla ricerca di partner per continuare a sviluppare piccoli veicoli spaziali.

Metzger è associato alla ricerca scientifica planetaria presso il Florida Space Institute dell'UCF. Prima di entrare a far parte dell'UCF, ha lavorato al Kennedy Space Center della NASA dal 1985 al 2014. Ha conseguito sia il master (2000) che il dottorato (2005) in fisica presso l'UCF. Il lavoro di Metzger copre alcune delle aree più eccitanti e all'avanguardia della ricerca spaziale e dell'ingegneria. Ha partecipato allo sviluppo di una serie di tecnologie che migliorano la nostra comprensione di come esplorare il sistema solare. Le tecnologie includono:metodi per estrarre l'acqua dal suolo lunare; Metodi di stampa 3D per strutture costruite con asteroidi e argilla marziana, e tester meccanici del suolo lunare per l'uso da parte di astronauti guantati.

Robotica delle api, una consociata di Ensign Bickford Industries, si concentra sullo sviluppo di strumenti e sistemi di perforazione per trovare la vita e per l'estrazione di risorse dallo spazio. Honeybee ha già utilizzato e utilizzato Rock Abrasion Tool (RAT) su Mars Exploration Rovers (MER), Icy Soil Acquisition Device (ISAD) su Mars Phoenix, e Sample Manipulation System (SMS) per lo strumento Sample Analysis at Mars (SAM) sul Mars Science Laboratory (MSL). L'MSL ha anche lo strumento di rimozione della polvere di Honeybee. Gli attuali progetti di volo e ricerca e sviluppo includono sistemi per Marte, la luna, Europa, fobo, Titano, e altri.