Ricerca spaziale innovativa da parte di alcuni studenti svizzeri

Con la costruzione e il lancio di un razzo ibrido, gli studenti svizzeri hanno realizzato un progetto molto impegnativo. 

I progetti pratici nelle università svizzere sono spesso impressionanti e lungimiranti. Da sempre item è lieta di supportare lo spirito pionieristico e inventivo dei giovani. Alcuni studenti svizzeri hanno già utilizzato con successo i nostri componenti nello sviluppo di un robot antisismico, un robot diserbante e un robot da cantiere con potenziale uso nello spazio. Academic Space Initiative Switzerland (ARIS) sta portando avanti un nuovo affascinante progetto nel campo della ricerca spaziale. Questa associazione è stata fondata da 15 studenti dell’ETH di Zurigo e conta oggi un totale di 150 studenti provenienti da diverse università e corsi di studio. „Space to grow“ (spazio per crescere) è il motto di ARIS. “Non guardiamo a ciò che le persone sono già in grado di fare, ma a ciò che stanno imparando e come vogliono crescere mentalmente”, spiega Xeno Meienberg, project manager di ARIS e studente del master in ingegneria meccanica all’ETH di Zurigo. L’obiettivo del nuovo progetto è sviluppare un razzo ibrido che utilizzi i profilati del Sistema dei Componenti MB di item per il lancio e il tracciamento.

Ricerca spaziale in Svizzera: verso l’assenza di gravità con un razzo ibrido

Il razzo ibrido è stato sviluppato da 50 studenti nell’ambito del progetto di ricerca spaziale PICCARD, che porta il nome dello scienziato svizzero Auguste Piccard, colui che nel 1931 realizzò il primo volo stratosferico. L’obiettivo è utilizzare il razzo, lungo sei metri e con un peso di oltre 100 chilogrammi, per trasportare un carico utile ad un’altezza di circa 9,6 chilometri al fine di effettuare un esperimento scientifico. „Il nostro carico utile è un dispositivo acustico che possa utilizzare le onde sonore per far galleggiare un piccolo oggetto“, riferisce Xeno Meienberg. „Vogliamo scoprire se questo funziona sotto le elevate forze „g“ durante il lancio del razzo e successivamente in microgravità non appena il razzo è in cima“. Quest’ultimo consente di eseguire l’esperimento in assenza di gravità.

Abbiamo un team molto interdisciplinare. Come studenti di una certo ramo, si impara a lavorare insieme ad altre discipline.

In PICCARD sono coinvolti ingegneri meccanici, ingegneri elettrici, fisici, matematici e studenti di economia. „Abbiamo un team molto interdisciplinare. Come studenti di una certo ramo, si impara a lavorare insieme ad altre discipline“, sottolinea il signor Meienberg. Nel progetto DAEDALUS, che viene eseguito in parallelo, sei studenti si concentrano esclusivamente sullo sviluppo della propulsione a razzo. Un missile ibrido utilizza diverse fasi di combustibili e ossidanti invece del propellente solido. “Utilizziamo una semplice miscela di zucchero (sorbitolo), paraffina e alluminio come combustibile per la combustione”, spiega il project manager. „È richiesto anche l’ossigeno, qui usiamo il protossido di azoto. “ Poiché le sostanze potrebbero dare luogo a una miscela pericolosa se combinate, il protossido di azoto viene immagazzinato separatamente dal carburante in un serbatoio pressurizzato. Questo rende il missile PICCARD estremamente sicuro.

Telaio per stazione di rifornimento remota e tracker missilistico realizzato con la tecnica dei profilati

Il razzo ibrido deve essere riempito di protossido di azoto per il decollo. Per proteggere tutte le persone coinvolte, gli studenti hanno sviluppato una struttura speciale che consente di caricare il razzo a distanza. „Quando decolla, questa stazione di rifornimento remota viene posizionata accanto al razzo. Li controlliamo elettronicamente a distanza“, riferisce Xeno Meienberg. Questo sviluppo fornisce un contributo importante alla sicurezza del lancio del razzo. Il telaio della struttura alta due metri e larga circa 1,50 metri è costituito interamente dalla tecnica dei profilati item. „Abbiamo lavorato con item per la prima volta e siamo venuti a conoscenza del Sistema dei Componenti MB perché ne avevamo sentito parlare bene solo da altri progetti all’ETH di Zurigo. Anche con noi la collaborazione è andata alla perfezione“, afferma il signor Meienberg. Per la progettazione è stato utilizzato item Engineeringtool e gli ingegneri del team sono rimasti entusiasti del suo funzionamento intuitivo e delle funzioni intelligenti.

I profilati item sono molto stabili. Lanciamo razzi in luoghi speciali, ad esempio nel deserto o sulle montagne svizzere. Questa stabilità è assolutamente essenziale.

Per tracciare il razzo ibrido, un „localizzatore di razzi“ è posizionato a 500 metri di distanza quando decolla. „C’è un dispositivo di localizzazione a bordo del razzo che fornisce informazioni su dove si trova attualmente il razzo”, riferisce Xeno Meienberg. Il localizzatore alto 1,90 metri riceve il segnale da questo dispositivo. I profilati item sono stati utilizzati anche per il telaio della scatola del localizzatore con le dimensioni 30 x 30 x 40 cm. Grazie a un secondo localizzatore, è anche possibile trarre conclusioni su come si comporta il razzo nello spazio tridimensionale. Il team è rimasto particolarmente colpito dalle proprietà del materiale dei robusti profilati: „Sono molto stabili. Lanciamo razzi in luoghi speciali, ad esempio nel deserto o sulle montagne svizzere. Questa stabilità è assolutamente essenziale“, ha affermato il signor Meienberg. Anche la modularità è un fattore decisivo: „Quando il progetto è finito, i profilati possono essere semplicemente riutilizzati“, continua. „Si può costruire su queste strutture nuovamente, aggiungerle o riorganizzarle. Questo è molto pratico per le nostre applicazioni e sostenibile“.

Giovani talenti competitivi nella ricerca spaziale

C’è una vivace scena giovanile internazionale nel campo della ricerca spaziale. Numerose competizioni danno agli studenti l’opportunità di misurarsi con altre squadre. Il team PICCARD ha presentato il suo razzo ibrido alla Spaceport America Cup a giugno. A causa della pandemia di COVID-19, la competizione statunitense si è svolta esclusivamente in forma virtuale. Infine per ottobre 2021 è prevista la partecipazione alla seconda edizione dell’European Rocketry Challenge (EuRoc) in Portogallo. Per il futuro l’azienda si affida a una cooperazione a lungo termine con item, non solo per progetti missilistici. „Ad esempio, dal prossimo autunno lavoreremo su un dispositivo per l’installazione di pannelli solari. È una sorta di robot in grado di installare pannelli solari in modo completamente autonomo su un altro pianeta“, riporta Xeno Meienberg.

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