Iodio spaziale, cos’è la tecnologia per satelliti sostenibili e contro la spazzatura nei cieli

Bologna, 19 dicembre 2023 - Se l’innovazione apre le porte del futuro, Boost – il nuovo progetto di ricerca europeo coordinato dall’Università di Bologna – guarda al domani con sempre più consapevolezze per esplorare nuove, e rivoluzionarie, idee. Come quella di un nuovo carburante per i satelliti spaziali, cioè l’iodio: nello specifico, l’obiettivo del progetto è infatti quello di consolidare la tecnologia dello iodio come propellente chiave per i piccoli satelliti (SmallSats), sviluppando attività di ricerca all'avanguardia in grado di rivoluzionare il campo della propulsione satellitare. Un’idea tanto innovativa quanto necessaria: se la diffusione dei satelliti in miniatura ha reso sì molto più rapido ed economico l'accesso allo spazio per paesi, governi regionali e piccole aziende – che possono così utilizzarli per svariate funzioni – ha comportato, allo stesso tempo, anche una crescente preoccupazione per l'accumulo di detriti spaziali.

Cos’è lo iodio spaziale

Problemi su cui Boost mantiene accesi i riflettori, per esplorare nuove soluzioni: grazie a cartucce di iodio solido, ricaricabili e sostituibili, sarà quindi possibile garantire il riutilizzo di satelliti che, altrimenti, sarebbero destinati a diventare spazzatura spaziale. “Boost non è solo un progetto sulla propulsione spaziale, ma un'iniziativa che cambierà il modo in cui concepiamo e utilizziamo la tecnologia dei propulsori – spiega Fabrizio Ponti, professore al Dipartimento di Ingegneria Industriale dell'Università di Bologna e coordinatore del progetto – Siamo entusiasti di guidare questo percorso e di collaborare con partner di prim'ordine per raggiungere gli obiettivi ambiziosi del progetto e aprire la strada verso tecnologie europee di propulsione spaziale più sostenibili”. Coordinato dall’Università di Bologna, il progetto Boost prevede il coinvolgimento di altre realtà europee di eccellenza attive nell’ambito della propulsione, come le Università di Padova (Italia) e di Stoccarda (Germania), il Centro di Ricerca Icare del Cnrs (Francia), le aziende italiane T4i (Spin-off dell’Università di Padova), e Tyvak International srl, oltre all’azienda Astos Solutions, con sedi in Germania e Romania. E punta così su un’innovazione ricca di benefici.

L’importanza dell’innovazione

Basta pensare, infatti, che oggi il propellente più comune per i propulsori elettrici satellitari è lo xeno, cioè un gas nobile estremamente costoso e con disponibilità estremamente limitata. Il suo utilizzo richiede inoltre serbatoi pressurizzati, un elemento che limita l’impiego nei piccoli satelliti a causa delle misure di sicurezza dei sistemi di lancio utilizzati. Al contrario invece, lo iodio è invece molto più economico pur offrendo prestazioni propulsive paragonabili a quelle dello xeno e può essere immagazzinato allo stato solido a condizioni ambientali, eliminando la necessità di serbatoi pressurizzati. “L'adozione crescente di SmallSats ha aperto nuove possibilità, ma richiede anche soluzioni avanzate di propulsione, in grado di coniugare performance e sostenibilità – continua Ponti –. Per questo, il progetto Boost adotta un approccio modulare, puntando a sviluppare tecnologie capaci di adattarsi a diversi sistemi di propulsione elettrica: un approccio che, oltre a favorire la standardizzazione, preparerà il terreno per l'industrializzazione e la futura adozione di questa tecnologia innovativa".

In cosa consiste la ricerca

Nel dettaglio, il gruppo di ricerca si concentrerà quindi sullo sviluppo di un sistema di stoccaggio intelligente del propellente, in modo da poter definire uno standard di sistemi di immagazzinamento che apriranno la strada all’estensione della vita dei satelliti in orbita. Per farlo, gli studiosi lavoreranno anche all'adattamento delle strutture di test disponibili a livello europeo, per supportare l'utilizzo di iodio nei propulsori e sviluppare le capacità diagnostiche necessarie. Non è finita qui. Sarà poi messo a punto un catodo in Radio Frequenza alimentato a iodio: componente fondamentale per estendere l’applicabilità della propulsione elettrica anche a potenze più elevate. E sarà ottimizzato un sottosistema fluidico compatibile con iodio, che fornisca il flusso di propellente gassoso necessario al propulsore: l'obiettivo è rendere adatti i sistemi già esistenti a una vasta gamma di sistemi di propulsione elettrica.