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La NASA punta su robot-sfera per le grotte di Titano
La NASA ha finanziato uno studio di nove mesi dedicato a piccoli robot volanti dalla forma sferica. Il progetto si chiama SPARK, acronimo di Solid-state Propulsion for Autonomous Reconnaissance of Karst. L'obiettivo è capire se questi aerobots possano entrare nelle grotte di Titano, la maggiore luna di Saturno. Un velivolo compatto e manovrabile potrebbe raggiungere luoghi preclusi ai rover tradizionali e raccogliere dati sulla chimica degli idrocarburi.
La superficie di Titano comprende fiumi, laghi e mari di metano ed etano, ma anche terreni simili ai paesaggi carsici terrestri, con depressioni, inghiottitoi e possibili cavità sotterranee. Ruote e cingoli incontrerebbero ostacoli difficili da superare, mentre un aerobot potrebbe sorvolarli, fermarsi vicino agli ingressi e addentrarsi negli ambienti accessibili.
La soluzione proposta dal gruppo guidato da Daniel Drew, docente dell'Università delle Hawaii a Mānoa, impiega la propulsione elettroidrodinamica. Un campo elettrico accelera particelle cariche nell'atmosfera e genera una spinta senza ricorrere a eliche o turbine. L'architettura a stato solido riduce il numero di parti mobili, può essere miniaturizzata ed è quasi silenziosa, caratteristiche adatte a una flotta di sonde leggere.
Il finanziamento appartiene alla Fase 1 del programma NIAC, dedicato ai concetti spaziali ancora lontani dalla maturità operativa. Dopo i nove mesi iniziali, SPARK dovrebbe ottenere una Fase 2, della durata massima di due anni, prima che un impiego in missione diventi realistico. Non è quindi certo che il sistema possa accompagnare Dragonfly, il velivolo della NASA il cui lancio verso Titano è previsto per il 2028.
La conseguenza concreta sarebbe una nuova categoria di strumenti per l'esplorazione planetaria: sciami di robot capaci di raggiungere cavità, pareti e terreni instabili senza dipendere da piste di atterraggio. I progettisti vogliono inoltre limitare il flusso d'aria diretto verso il suolo, così da non alterare gli strati di idrocarburi che gli strumenti dovrebbero analizzare. Per chi segue robotica e hardware, SPARK mostra come miniaturizzazione, sistemi autonomi e propulsori senza meccanismi rotanti possano convergere in una piattaforma scientifica.
Drew ha già sperimentato attuatori elettroidrodinamici microfabbricati, un ionocraft in scala centimetrica capace di decollare con un carico e un micro-hovercraft a propulsione ionica descritto in un preprint su arXiv. Questi risultati restano dimostrazioni iniziali: la nostra analisi su una scoperta di quantum computing poi ridimensionata ricorda quanto sia essenziale distinguere un prototipo promettente da una tecnologia già scalabile.
Durante la Fase 1, il gruppo, che comprende ricercatori del Jet Propulsion Laboratory e del Blue Marble Space Institute of Science, confronterà i sottosistemi, studierà l'alimentazione e modellerà gli effetti termici nelle condizioni quasi criogeniche di Titano. Il limite principale rimane la bassa efficienza della propulsione ionica atmosferica rispetto a rotori e motori convenzionali. Serviranno prove in ambienti rappresentativi, un sistema energetico affidabile e una missione disposta a ospitare gli aerobots: per ora SPARK è un concept finanziato, non un veicolo pronto al lancio.
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