Acciaio ultra resistente, software e micro tecnologie incredibilmente sofisticate. Dispositivi elettronici top secret, neanche disponibili sul mercato, leghe mai viste prima e poi… il sughero. Sì, hai capito bene. Sughero nello spazio!
Quando si parla di missioni spaziali, i materiali selezionati devono per forza di cose rispettare determinati requisiti termici e strutturali. In parole povere, devono resistere a velocità e pressioni estreme, temperature molto basse tipiche dello spazio e quelle molto alte relative al calore dei motori. Ma c’è un fattore che accomuna poi tutti i materiali utilizzati nell’esplorazione spaziale: il rapporto costi-performance, da sempre principio cardine delle missioni nello spazio, fin dagli anni ’60.
Un piccolo grande dettaglio, questo, che spiega e giustifica esattamente il tema centrale di questo articolo apparentemente folle e curioso. Una caratteristica che testimonia il perché gli ingegneri aerospaziali si ritrovano ad usare anche materiali comuni, e non solo tecnologie del futuro. Di cosa parliamo? Ovviamente del nostro sughero, straordinario soprattutto quando si parla di protezione termica e proprietà isolanti.
Satelliti, razzi completi, singole capsule e chissà cos’altro. Qualsiasi cosa ci sia da lanciare lassù, il sughero rappresenta sempre una garanzia in termini prestazionali. Il perché lo scopriamo subito.
Ecco cosa c’è da sapere quando sentite parlare di sughero nello spazio.
Il sughero e le sue straordinarie proprietà naturali
Come spiegato in un altro articolo dedicato, il sughero viene ottenuto della quercia da sughero, bellezza secolare delle zone mediterranee. La sua struttura, definita alveolare, è caratterizzata da numerose celle microscopiche, attorniate da suberina e lignina. Pensate che in un centimetro cubo di sughero, ci sono oltre 40 milioni di celle, aspetto che lo rende incredibilmente utile ed efficacie nelle esplorazioni spaziali. Il motivo? Beh, risulta essere:
- Leggero
- Termoisolante
- Ignifugo
- Impermeabile
- Resistente ad acidi e parassiti
- Oltre ad essere rinnovabile e riciclabile
In questo senso, solamente la sua leggerezza, nell’ottica spaziale, in cui ogni grammo più essere decisivo, rappresenta un grandissimo punto a favore. D’altronde, la gravità non si vince se non minimizzando il peso.
Come ben sappiamo, poi, il sughero viene estratto dalla corteccia in modo del tutto sostenibile, senza danneggiare in alcun modo la pianta. La quercia, infatti, è in grado di creare nuovamente il suo strato protettivo vegetale, seguendo un processo naturale che fa parte del suo ciclo di vita.
È questo che lo rende 100% riciclabile, rinnovabile ed ecosostenibile.
Ma detto questo, cos’è che lo rende davvero irresistibile per le missioni spaziali?
Sughero nello spazio: caratteristiche tecniche
Che il sughero sia un materiale spaziale ormai era già chiaro. Soprattutto per noi della Famiglia Achenza. Fuori dall’atmosfera terrestre, viene utilizzato soprattutto per isolare termicamente il componente specifico su cui è applicato.
A questo proposito, infatti, è interessante specificare come abbia una conduttività termica pari a 0,07 W/(m·K), una densità di 320 Kg/m3 e un calore specifico di 2500 J/(Kg·K). Caratteristiche tali da renderlo estremamente efficace per le missioni spaziali, tenendo sempre conto della già citata leggerezza. Non a caso, il controllo e la riduzione dello stress termico sono indispensabili anche per non incorrere in danni strutturali potenzialmente fatali per le componenti e gli astronauti stessi.
La bassa conduttività termica, ad esempio, dimostra esattamente come il materiale non trasferisca facilmente il calore per conduzione. Il calore specifico, invece, che indica la quantità di calore necessaria ad innalzare di una data temperatura una certa quantità di sostanza, è notevolmente alto. Valore che è alla base della sua incredibile proprietà termoisolante.
Giusto per capire, facciamo un rapido paragone con l’alluminio, materiale conosciutissimo e molto utilizzato nello stesso settore. L’alluminio presenta:
- Una conduttività termica di 237 W/(m·K), altissima rispetto al sughero;
- Una densità pari a 2700 Kg/m3, altrettanto superiore in confronto al concorrente naturale;
- E un calore specifico di 896,9 J/(kg·K).
Senza contare che il peso specifico dell’alluminio è quasi nove volte superiore a quello del sughero. Non a caso, in ambito spaziale ricopre ben altri ruoli, legati piuttosto agli sforzi meccanici.
Sughero e Missioni Spaziali: ecco tutti i precedenti
Nonostante la valida concorrenza delle schiume polimeriche sintetiche, dai risultati ancora più rilevanti, il sughero storicamente ha sempre avuto un ampio utilizzo nell’esplorazione spaziale.
Già negli anni ’60, in piena Guerra Fredda, la Nasa inizia ad utilizzarlo per isolare le navicelle del programma Mercury, Gemini e persino nel Saturn V, razzo che porterà poi l’uomo sulla Luna con il programma Apollo. Il progresso e l’invenzione di nuove tecnologie e materiali non ha affatto frenato il suo utilizzo nel settore, caratterizzando anche i progetti Ariane e Titan. Arrivando ai giorni nostri, il sughero è presente anche degli ultimi lanci del programma Shuttle, Vega, e addirittura nel Falcon 9, razzo della ormai celebre SpaceX di Elon Musk.
Ad essere precisi, compare come rivestimento della gonna protettiva dei Solid Rocket Boosters (ovvero i boosters dello Space Shuttle), del boattail di SLS, dei piccoli lanciatori di Vector Launch e della sonda Schiapparelli. Un ruolo, questo, che lo rende protagonista dello scudo termico delle capsule, portandolo a sperimentare temperature nell’ordine delle migliaia di gradi Celsius. Ovviamente questo è possibile solo se in collaborazione con altri materiali specifici, ovviamente artificiali.
Insomma, così come nelle esplorazioni spaziali, quando si parla di sughero sembra non esistano più limiti.
Tu conoscevi lo straordinario uso del sughero nello spazio? Sei rimasto/a incuriosito/a? Parliamone insieme nei commenti.
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