(Credit: Fraunhofer Institute for High-Speed Dynamics)

Cosa succede quando vieni colpito da qualcosa che va a 15.000 miglia all’ora? Obliterazione totale, più o meno.

Questo è uno scenario molto reale che gli ingegneri dei veicoli spaziali devono tenere a mente ogni volta che mettono qualcosa nello spazio. Le collisioni con oggetti in orbita sono rare, ma accadono. In passato, schegge di vernice hanno lasciato crateri nello space shuttle e un satellite francese è stato disabilitato nel 1996 dopo che il suo boom gravitazionale è stato tranciato da un pezzo di un razzo esploso.

Shields Up!

Per proteggere costosi veicoli spaziali, gli scudi sono in ordine. E non basta un qualsiasi pezzo di metallo. Gli oggetti nello spazio si muovono velocemente – i veicoli nell’orbita terrestre bassa sfrecciano a circa 17.000 miglia all’ora – e non possiamo fare un singolo scudo abbastanza spesso da proteggere contro quel tipo di velocità. Così, gli ingegneri si sono rivolti a qualcosa chiamato scudo Whipple, dal nome del suo creatore, Fred Whipple. Invece di un singolo strato di materiale, uno scudo Whipple si basa su diversi, ognuno separato da spazio vuoto.

Lo strato più esterno è progettato per rompersi quando viene colpito, frantumando il proiettile allo stesso tempo. La nuvola risultante diffonde la forza dell’impatto su una superficie maggiore, diminuendo la forza in qualsiasi punto e aumentando le possibilità che lo strato interno tenga. Molti veicoli spaziali oggi, inclusa la Stazione Spaziale Internazionale, utilizzano scudi Whipple.

Puoi vedere uno scudo Whipple in azione in questo video dell’Agenzia Spaziale Europea. Mostra un proiettile di alluminio di 2,8 millimetri sparato da una pistola a gas che impatta lo scudo. Il proiettile viaggia a circa 15.000 miglia all’ora, ma non riesce a penetrare il sottile scudo secondario. La ragione è chiara – all’impatto con il primo strato il proiettile viene completamente vaporizzato, privando la maggior parte del suo potere distruttivo. Lo scudo è un laminato di fibra metallica, ovvero sottili strati di metallo tenuti insieme da un composito.

Le versioni aggiornate degli scudi Whipple usano riempimenti di fibre di Kevlar o ceramica Nextel tra gli strati per aggiungere ancora più potere protettivo. E come beneficio aggiunto, gli scudi sono molto più leggeri di un’armatura convenzionale, anche se rendono il veicolo spaziale un po’ più grande.

L’unico aspetto negativo, naturalmente, è che gli scudi Whipple sono praticamente un prodotto monouso. Una volta che il primo strato è stato violato, lo scudo non funziona più. Ma, poiché gli impatti in orbita sono ancora così rari, le possibilità di essere colpiti due volte nello stesso punto sono estremamente basse. E, per ora, questo è sufficiente.