Un gruppo di ricercatori ha recentemente sviluppato un piccolo motore a razzo che utilizza l’acqua come propellente ed è destinato a essere utilizzato per manovrare satelliti di dimensioni ridotte nello spazio. Questo innovativo propulsore, chiamato ICE-Cube Thruster (propulsore ICE-Cube per elettrolisi catalizzata da iridio), è stato progettato per gestire le classi più piccole di satelliti.
Il funzionamento del propulsore ICE-Cube Thruster si basa sull’elettrolisi, un processo che divide l’acqua in idrogeno e ossigeno utilizzando una corrente elettrica. Al cuore del propulsore c’è un elettrolizzatore che funziona con una corrente di soli 20 watt. Quando l’acqua viene sottoposta a questo processo di elettrolisi, viene suddivisa in gas idrogeno e ossigeno, che vengono utilizzati come propellente. Successivamente, l’idrogeno e l’ossigeno vengono introdotti in una camera di combustione e in un ugello di meno di 1 mm per generare la spinta necessaria. Questo processo elimina la necessità di serbatoi di stoccaggio ingombranti contenenti propellenti gassosi, che spesso rappresentano un ostacolo significativo nella progettazione di sistemi di propulsione.
I test
Nelle fasi di test, l’ICE-Cube Thruster ha dimostrato di raggiungere una spinta di 1,25 millinewton in modo sostenuto per 185 secondi, pari a circa 3 minuti. Questi test sono stati condotti come parte del Programma generale di supporto tecnologico dell’Agenzia Spaziale Europea (ESA) per dimostrare la fattibilità del propulsore.
I dati raccolti da questi esperimenti di laboratorio guideranno lo sviluppo futuro di questo innovativo mini propulsore, che sarà sviluppato da URA Thrusters in collaborazione con l’Imperial College di Londra.
Il propulsore ICE-Cube è stato progettato per soddisfare le esigenze del mercato in crescita dei piccoli satelliti, principalmente costituiti da nanosatelliti con un peso inferiore a 10 kg. Questi piccoli satelliti hanno restrizioni rigide in termini di dimensioni, peso, potenza e carburante, rendendo difficile l’integrazione con i tradizionali sistemi di propulsione.
Il propulsore ICE-Cube offre diversi vantaggi rispetto ad altri sistemi di propulsione per piccoli satelliti. In primo luogo, utilizza l’acqua come propellente, che è non tossica, facilmente conservabile ed ampiamente disponibile. In secondo luogo, offre elevate prestazioni grazie all’uso di idrogeno e ossigeno come propellenti chimici altamente efficienti, e può essere prodotto utilizzando tecniche microelettroniche, garantendo precisione, scalabilità e costi contenuti. Infine, richiede solo una frazione della potenza necessaria per dispositivi di propulsione elettrica comparabili, il che lo rende ideale per i nanosatelliti.
L’articolo scientifico completo è stato pubblicato sul Journal of Power Sources.
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