L'Australia ha ora un'agenzia spaziale, e i nostri governi federale e dell'Australia meridionale stanno cercando di far crescere un'industria spaziale prospera per aumentare la produttività e l'occupazione.

La sfida per l'Australia è trovare una nicchia nella corsa globale in espansione per commercializzare lo spazio.

Suggerisco che dovremmo concentrarci sugli esperimenti di microgravità.

Prima di tutto, cerchiamo di ottenere la definizione di microgravità giusta.

Micro significa molto piccolo, quindi il termine microgravità è usato in modo intercambiabile con "Zero-G" o gravità zero.

Se hai visto video di persone che galleggiano a bordo di un aereo noto come "cometa vomito", sono in microgravità. Ciò non significa che non ci sia gravità; significa che sono in caduta libera.

È la stessa sensazione che potresti aver provato in un parco di divertimenti, o in un ascensore in rapido movimento quando lo stomaco si solleva.

Gli oggetti in caduta libera cadono tutti verso qualcosa alla stessa velocità. Quindi nella cometa vomito:l'aereo, le persone e tutto ciò che c'è dentro stanno cadendo a terra alla stessa velocità.

Una fiamma sferica

La ricerca in microgravità utilizza questa condizione di caduta libera per condurre esperimenti scientifici. È particolarmente interessante farlo perché la maggior parte dei sistemi che comprendiamo bene di solito si comportano in modo diverso in condizioni di microgravità.

Per esempio, sulla Terra la fiamma di un fiammifero acceso sembra una forma a goccia rovesciata ed è arancione. In microgravità, quella stessa fiamma è sferica e di colore blu. Questo perché il trasferimento di calore è molto diverso nella microgravità rispetto alla gravità normale.

A scuola impariamo che il calore aumenta:questo è ciò che fa puntare la fiamma del fiammifero verso l'alto:tutto il calore nella fiamma sale verso l'alto.

In microgravità, il calore non sale. Rimane esattamente dov'è. Quindi la fiamma in microgravità mantiene il suo calore concentrato intorno al fiammifero e brucia molto più caldo, ecco perché appare blu.

La comprensione di questi semplici processi consente a scienziati e ingegneri di progettare apparecchiature da utilizzare nei veicoli spaziali, che sperimentano continuamente la microgravità.

Esperimenti in microgravità

Ci sono più di 300 esperimenti attualmente in corso a bordo della Stazione Spaziale Internazionale, rendendolo il più grande laboratorio scientifico al di fuori del mondo. Dalle biotecnologie alle scienze della terra e dello spazio, e dalla fisica alla ricerca umana, scopriamo continuamente cose nuove sul nostro mondo da esperimenti in microgravità.

Scientificamente, tali esperimenti hanno un grande valore. Per esempio, forme cristalline di una proteina coinvolta nella malattia della fibrosi cistica - una malattia polmonare pericolosa per la vita causata da una mutazione genetica - possono essere coltivate in microgravità. Senza gli effetti della gravità, i cristalli crescono molto più grandi e con maggiore purezza. I ricercatori possono utilizzare questi "super cristalli" per determinare la struttura delle proteine, e migliorare i farmaci attualmente utilizzati per il trattamento della fibrosi cistica. Farmaci più efficienti riducono la necessità di lunghe attività di ricerca e sviluppo in laboratorio e migliorano la qualità della vita dei pazienti.

I dati delle osservazioni su come i metalli liquidi si solidificano in condizioni di microgravità sono stati usati per cambiare il modo in cui gettiamo le pale delle turbine sulla Terra. Le modifiche a questi modelli e processi hanno portato alla produzione di pale più leggere e resistenti per motori aeronautici. Gli aerei più leggeri comportano un minor consumo di carburante e quindi minori emissioni di gas serra con conseguente riduzione delle tariffe aeree per il consumatore.

Opportunità per l'Australia

L'Australia ha poco coinvolgimento con la Stazione Spaziale Internazionale e non abbiamo un aereo Zero-G. Quindi dobbiamo guardare ad altri tipi di piattaforma di microgravità per condurre qualsiasi ricerca.

Fino agli anni '70 lanciavamo razzi sonda da Woomera, South Australia, ma come progetto di difesa quei voli si sono fermati quando altri paesi si sono ritirati.

Un razzo sonoro è così chiamato da "sonda, " la parola latina per "sonda":è un razzo che prende le misure.

Nel 2019 l'Australian Youth Aero Association ha tenuto la prima edizione della Australian Universities Rocket Competition per potenziare le nuove capacità nella tecnologia dei razzi sonda in Australia.

Il razzo viene lanciato con una rapida accelerazione che dura pochi secondi. Dopo che il motore ha esaurito tutto il carburante, il razzo disegna un arco enorme nel cielo, dove tutto all'interno è a gravità zero prima di ricadere sulla terra.

Perché abbiamo solo bisogno che il razzo sia in caduta libera per raggiungere la microgravità, il razzo non ha nemmeno bisogno di andare nello spazio per condurre l'esperimento.

Questo numero crescente di piattaforme di microgravità disponibili in Australia fornisce agli scienziati un nuovo ambiente in cui condurre esperimenti.

Costo contro rischio

I razzi costruiti dagli studenti sono a basso costo, tuttavia, anche il modello missilistico è ad alto rischio, e non ideale per misurazioni scientifiche precise. Se il paracadute di sicurezza non si apre, il razzo rischia un atterraggio balistico, distruggere il razzo e tutto ciò che era a bordo, compreso quel prezioso esperimento scientifico.

Molte nazioni hanno programmi di razzi sonda attivi che utilizzano razzi affidabili che vengono lanciati regolarmente ad altitudini ben al di sopra dei 100 km, il confine che separa l'aeronautica dall'astronautica e il "confine dello spazio" comunemente accettato.

In Australia, Equatorial Launch Australia (ELA) sta lavorando con The Gumatj Corporation Limited, Sviluppo di East Arnhem Limited e del governo del Territorio del Nord per costruire il primo spazioporto australiano.

Il sito nel Territorio del Nord è sufficientemente avanzato che la NASA ha recentemente annunciato che lavorerà con l'ELA per lanciare razzi sonda nello spazio suborbitale dall'Arnhem Space Center nel 2020.

Grazie alla vicinanza dell'Australia settentrionale all'equatore e all'esperienza nel funzionamento delle stazioni di terra, L'Australia ha l'opportunità di ritagliarsi una nicchia nel lancio di razzi sonda per condurre ricerche sulla microgravità.

Questo articolo è stato ripubblicato da The Conversation con una licenza Creative Commons. Leggi l'articolo originale.