Steve Gale (pilota) e Gail Iles (a destra) accanto al jet Marchetti. Credito:Kieran Blair, autore fornito
Sabato scorso è decollato dall'aeroporto Essendon Fields di Melbourne un jet biposto SIAI-Marchetti S.211 con ai comandi un esperto pilota acrobatico e una valigetta ricca di esperimenti scientifici sul sedile del passeggero.
Il pilota Steve Gale ha preso il jet durante il primo "volo parabolico" commerciale dell'Australia, in cui l'aereo vola lungo il percorso di un oggetto in caduta libera, creando un breve periodo di assenza di gravità per tutti e tutto all'interno.
I voli parabolici sono spesso un test per le condizioni dello spazio a gravità zero. Questo è stato operato dalla compagnia spaziale australiana Beings Systems, che prevede di effettuare voli commerciali regolari nei prossimi anni.
Con il decollo del programma spaziale australiano, voli come questi saranno molto richiesti.
Cosa c'era sull'aereo?
Gli esperimenti a bordo del volo erano piccoli pacchetti sviluppati da studenti di scienze spaziali della RMIT University. In qualità di program manager della laurea in scienze spaziali dell'RMIT, ho insegnato a questi studenti negli ultimi tre anni, preparandoli per una carriera nell'industria spaziale australiana.
Gli esperimenti studiano l'effetto della gravità zero sulla crescita delle piante, sulla crescita dei cristalli, sul trasferimento di calore, sull'agglomerazione di particelle, sulle schiume e sul magnetismo.
I fenomeni scientifici si comportano in modo diverso a gravità zero rispetto ai laboratori sulla Terra. Questo è importante per due ragioni principali.
Carichi scientifici RMIT University progettati per il volo parabolico. Credito:Gail Iles
In primo luogo, la gravità zero, o "microgravità", fornisce un ambiente molto "pulito" in cui condurre esperimenti. Rimuovendo la gravità dal sistema, possiamo studiare un fenomeno in uno stato più "puro" e quindi comprenderlo meglio.
In secondo luogo, le piattaforme di microgravità come i voli parabolici, i razzi sonori e le torri di lancio forniscono strutture di prova per le apparecchiature e la scienza prima che vengano inviate nello spazio.
Laboratorio in aereo:una mini ISS
Il volo di sabato scorso è stato un successo, con i sei esperimenti che hanno registrato una varietà di dati e immagini.
L'esperimento sulle piante ha osservato piantine di broccoli durante il volo e non ha riscontrato reazioni avverse all'iper o microgravità.
Un altro esperimento ha formato un cristallo di acetato di sodio triidrato in microgravità, che è cresciuto molto più grande della sua controparte a terra.
Il più grande laboratorio a gravità zero è ovviamente la Stazione Spaziale Internazionale (ISS), dove gli studi sulla crescita delle piante, sulla crescita dei cristalli e sui fenomeni delle scienze fisiche sono all'ordine del giorno. In qualsiasi momento sulla ISS sono in corso 300 esperimenti.
Trasformare un esperimento da banco in un carico utile scientifico autonomo per lo spazio non è facile. Ognuno deve essere rigorosamente testato prima del lancio per assicurarsi che funzioni una volta arrivato, utilizzando voli parabolici o altre piattaforme di test.
I cristalli di insulina cresciuti in gravità standard (a sinistra) sono più piccoli di quelli cresciuti in microgravità (a destra). Credito:NASA
Vai a 'g zero'
C'è un malinteso comune sul fatto che devi andare nello spazio per sperimentare la microgravità. In effetti, è la condizione di caduta libera che rende le cose apparentemente senza peso e che può essere vissuta anche qui sulla Terra.
Se lanci una palla a un amico, traccia un arco mentre vola nell'aria. Dal momento in cui lascia la tua mano è in caduta libera - sì, anche durante la salita - e questo è esattamente lo stesso arco su cui vola l'aereo. Invece di una mano, ha un motore che fornisce la "spinta" di cui ha bisogno per viaggiare e cadere nell'aria, tracciando un arco parabolico mentre procede.
Anche la Stazione Spaziale Internazionale sta vivendo la stessa caduta libera della palla o dell'aereo. L'unica differenza per la ISS è che ha una velocità sufficiente per "mancare il suolo" e continuare ad andare avanti. La combinazione della velocità di avanzamento e della spinta verso la Terra la fa girare in tondo, in orbita attorno al pianeta.
Volo spaziale umano
I voli parabolici negli Stati Uniti e in Europa si verificano ogni due o tre mesi. Sui voli, i ricercatori conducono la scienza, le aziende testano le tecnologie e gli astronauti ricevono addestramento in preparazione per le missioni di volo spaziale.
La traiettoria di volo durante la manovra parabolica. Credito:Van Ombergen et al., Rapporti scientifici (2017)
L'aereo che sorvola Melbourne (in alto a sinistra), con gli studenti (in basso a sinistra) e si preparano al volo (a destra). Credito:Sistemi di esseri
In qualità di ricercatore presso l'Agenzia spaziale europea ed ex istruttore di astronauti, sono un veterano di cinque campagne di volo parabolico in Europa. Ho completato oltre 500 parabole a bordo del Novespace Airbus A300.
Anche se non mi sono mai ammalato su questi voli, fino al 25% delle persone a bordo vomita in condizioni di gravità zero. Questo è il motivo per cui a volte vengono chiamate "comete vomito".
Perché adesso?
Allora perché l'Australia ha bisogno di voli parabolici all'improvviso? Da quando l'Agenzia spaziale australiana è stata fondata nel 2018, diversi progetti spaziali hanno ricevuto finanziamenti, tra cui un rover lunare, quattro satelliti per l'osservazione della Terra e una tuta spaziale.
Affinché questi progetti abbiano successo, tutti i loro vari sistemi e componenti dovranno essere testati. È qui che entrano in gioco i voli parabolici.
Con l'aumento della domanda, aumenteranno anche gli aerei australiani. Beings Systems ha in programma di offrire un velivolo più grande, come un Lear jet, entro il 2023, in modo tale che ricercatori e aziende possano testare le loro apparecchiature, grandi e piccole, senza lasciare il paese.
Oltre a leggere interessanti articoli scientifici sugli ultimi fenomeni osservati nella microgravità, inizieremo a vedere filmati di satelliti che testano il dispiegamento delle loro antenne e persone che indossano e si tolgono tute spaziali a bordo di voli parabolici. + Esplora ulteriormente
Questo articolo è stato ripubblicato da The Conversation con licenza Creative Commons. Leggi l'articolo originale.