{"id":24482,"date":"2017-12-05T06:34:26","date_gmt":"2017-12-05T05:34:26","guid":{"rendered":"http:\/\/www.jacoporanieri.com\/blog\/?p=24482"},"modified":"2017-12-05T06:41:02","modified_gmt":"2017-12-05T05:41:02","slug":"pneumatici-marziani-provengono-dal-medioevo","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.jacoporanieri.com\/blog\/?p=24482","title":{"rendered":"Pneumatici marziani che provengono dal Medioevo"},"content":{"rendered":"

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Chi ha detto che le antiche arti, con il trascorrere degli anni, perdano necessariamente di rilevanza… Cos\u00ec che nel futuro ipotizzato da scrittori e registi, il pi\u00f9 delle volte, la popolazione umana della galassia \u00e8 caratterizzata in maniera piuttosto incolore, con una sola soluzione tecnica per ciascuna necessit\u00e0: un tipo di astronave, un tipo di veicolo, un tipo di tuta spaziale. Laddove l’esperienza ci insegna che la Storia, come forza generativa, induce una forte tendenza a molteplici gradi d’innovazione, offerti proprio sulla base di quanto si sia disposti a tornare indietro sull’asse della creativit\u00e0. C’\u00e8 stata un epoca in cui il soldato, prima di andare in battaglia, indossava una maglia intessuta di anelli di ferro, interconnessi come l’ordito di una tela e concepiti per deviare, almeno in parte, il colpo di spade o mazze impugnate dal suo nemico. L’avreste mai detto che un simile approccio alla protezione fisica, nella futura epoca spaziale, stesse per tornare tremendamente attuale? Con l’aggiunta del pi\u00f9 valido ausilio: un metallo che riprende sempre la sua forma originaria, grazie alla fortunata sinergia tra due menti acute che casualmente, passavano di l\u00ec…
\nNell’alba rossastra del quarto pianeta, una polvere leggera trascinata dal vento. Bagliori che si riflettono, sull’orizzonte, da un singolo punto in movimento. Non c’\u00e8 vita, n\u00e9 acqua, n\u00e9 ghiaccio. La pianura \u00e8 una distesa di sabbia e pietre appuntite. L’unica forma distinta, in questo mare di elementi inerti, \u00e8 fatta di titanio, tellurio e tungsteno. Con un’ampia dose di alluminio, per costituire le ruote. \u00c8 il rover Curiosity, inviato quaggi\u00f9 nel 2011, e che da allora prosegue la sua missione senza un termine definito. Questo perch\u00e9, per la prima volta, piuttosto che essere alimentato con carburante e pannelli solari, contiene una piccola dose d’uranio, sufficiente a farlo funzionare ancora per molti, molti anni a venire. A patto che non intervengano… Imprevisti. Nell’aria rarefatta di Marte, non sono molti i fattori che possono sottoporlo a danneggiamento. Non c’\u00e8 la pioggia e neppure i temporali. Le famose tempeste di sabbia che ricoprono un intero emisfero planetario sono in realt\u00e0 meno problematiche, come intensit\u00e0 del vento, di una giornata primaverile nel Kansas o in Oklahoma. L’unico modo in cui il prezioso veicolo automatico inviato cos\u00ec lontano pu\u00f2 danneggiarsi, \u00e8 facendo tutto da solo. Ma questo, ahim\u00e9, \u00e8 inevitabile: poich\u00e9 fra le varie caratteristiche del suolo marziano, c’\u00e8 n’\u00e8 una in particolare che domina sopra ogni altra: la sua spropositata ruvidit\u00e0. Cos\u00ec che un dispositivo semovente del peso di 0,9 tonnellate, per esplorare l’ambiente come da programma, deve arrampicarsi quasi quotidianamente su pietre aguzze quanto la lama di un coltello, in grado di mettere a dura prova qualsiasi soluzione ingegneristica in uso sulla Terra. Questo, ovviamente, l’avevamo previsto. Cos\u00ec che gli pneumatici del rover, se cos\u00ec vogliamo ancora chiamarli, sono in realt\u00e0 degli oggetti dall’alto grado di compattezza costruiti da un singolo blocco d’alluminio lavorato con macchine CNC, per ottenere un grado di solidit\u00e0 tale da poter resistere facilmente al tipo di prove a cui sono stati sottoposti durante la fase di progettazione sui severi percorsi del John H. Glenn Research Center della NASA, vicino Cleveland, Ohio. Ma c’\u00e8 una cosa per cui, inevitabilmente, non erano stati testati: la loro integrit\u00e0 a fronte di mesi, persino anni di utilizzo. Poich\u00e9 qualsiasi metallo, se sottoposto a continui stress meccanici per un periodo molto lungo, subisce delle sollecitazioni che lo portano a piegarsi, quindi spezzarsi letteralmente a met\u00e0. Cos\u00ec, la notizia trapel\u00f2 nel 2013: le ruote di Curiosity stavano andando letteralmente a pezzi. Ben presto, le lunghe crepe si amplieranno, fino a causare il distaccamento di parti intere della loro struttura. Possibilmente, arrecando danni ai delicati meccanismi posizionati con misura di ridondanza sulla scocca del loro veicolo proprietario. Suscita quindi una certa sorpresa vedere, sul sito ufficiale<\/a> dedicato alla prossima missione d’esplorazione telecomandata marziana con lancio previsto nel 2020, un rover dotato dello stesso identico sistema di mobilit\u00e0. Non \u00e8 tuttavia probabile che l’agenzia spaziale statunitense sia prossima a compiere lo stesso identico errore due volte di fila… Siamo semplicemente di fronte, in questo caso, ad un’immagine preliminare. Poich\u00e9 potrebbe profilarsi all’orizzonte, finalmente, la prima implementazione di un sistema che fu proposto per la prima volta nel 2009, facendo vincere alla NASA l’anno successivo il prestigioso premio ingegneristico\u00a0R&D 100 Award, assieme alla compagnia Goodyear che aveva fornito la propria assistenza. Stiamo parlando dello spring tire<\/em> (dal termine spring steel<\/em>, acciaio armonico) costituito da 800 molle interconnesse tra loro, in grado di ricordare molto da vicino la gi\u00e0 citata cotta di maglia dell’epoca medievale, pur trovandosi caratterizzata da una struttura sostanzialmente diversa. Se tale approccio fosse stato davvero cos\u00ec meritorio, allora, viene da chiedersi perch\u00e9 non sia stato scelto per il rover Curiosity, prima di inviarlo lungo il difficile sentiero dell’esplorazione marziana. La risposta a tale quesito, in effetti, potrebbe sorprendere l’opinione comune…<\/p>\n

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Gli spring tires erano stati concepiti, in origine, per un nuovo tipo di rover lunare, su modello di quello originario impiegato dall’Apollo 15 nel 1971. Il loro perfezionamento, tuttavia, non \u00e8 giunto in tempo prima del lancio della missione Curiosty nel 2011.<\/figcaption><\/figure>\n

Immaginate un golf creato all’uncinetto: un paragone, se vogliamo, che calza decisamente a pennello. Poich\u00e9 parliamo di un capo composto da un intreccio di fili spessi, in cui ciascun singolo elemento \u00e8 una parte del tutto, in grado di mantenere integra la totalit\u00e0 dei suoi vicini. Ma nel momento in cui uno solo di questi, sfortunatamente, dovesse impigliarsi da qualche parte e venire tirato, che cosa succedere? L’intera trama verrebbe compromessa, andando incontro a un danneggiamento irrecuperabile della sua funzionalit\u00e0. L’impossibilit\u00e0 di far fronte a questa eventualit\u00e0, inevitabilmente, ha fatto rimanere le ruote “a molla”\u00a0 allo stato di prototipo privo di applicazioni pratiche presso il Glenn Center, almeno fino all’incontro fortuito, avvenuto la scorsa estate, tra l’ingegnere\u00a0Colin Creager e l’esperto di materiali\u00a0Santo Padula. Il secondo dei quali si trovava, casualmente, presso l’installazione di Cleveland quando gli capit\u00f2 d’incontrare l’amico e collega di studi, che si offr\u00ec spontaneamente di mostrargli quanto si stava cercando di ottenere nel laboratorio deputato al perfezionamento della ruota della\u00a0Goodyear. Fu allora che questi, non senza un certo comprensibile grado di soddisfazione, si trov\u00f2 ad esclamare qualcosa sulla linea di: “\u00c8 il tuo giorno fortunato. Ho in mente la soluzione perfetta per voi!”
\nE quel qualcosa era, come stano illustrando proprio in questi giorni le principali testate internazionali, la lega metallica costituita da titanio e nickel, comunemente nota con il nome di nitinol (da\u00a0Nickel Titanium-Naval Ordnance Laboratory, dove venne scoperta nel 1959). Un metallo creato per la prima volta da\u00a0William J. Buehler e Frederick Wang, scienziati del Maryland, come possibile protezione per la testata dei missili intercontinentali. Se non che, durante le prove tecniche, si scopr\u00ec come una temperatura sufficientemente elevata potesse indurlo a cambiare forma, ritornando a quelle che aveva prima di essere sottoposto a lavorazione: bastava anche la fiamma di un accendino, affinch\u00e9 una lastra a fisarmonica tornasse perfettamente uniforme, o una calotta attentamente plasmate si dispiegasse come una sorta d’impossibile origami. Fu immediatamente chiaro, dunque, che qui era stato scoperto qualcosa. Le cui pi\u00f9 profonde implicazioni, all’epoca, non erano ancora semplici da immaginare. Il comportamento insolito del nitinol ad ogni modo, si scopr\u00ec presto, era dovuto alla particolare struttura cristallina dei suoi atomi, in grado di passare dallo stato di austenite alle alte temperature a quello di martensite, molto pi\u00f9 complesso e flessibile. Ma all’abbassarsi delle stesse, senza colpo ferire, ritorner\u00e0 sempre alla forma originaria, sviluppando delle forze estremamente significative. Sufficienti addirittura, con il giusto dosaggio dei materiali costituenti, a sollevare di nuovo un rover da 9 o pi\u00f9 quintali. L’effetto di una simile soluzione applicata agli spring tires<\/em> (e qui vi invito a fare riferimento al video di apertura) \u00e8 notevole ed immediato: cos\u00ec che sottoponendole agli stessi test della versione in acciaio, esse diventano in grado di deformarsi in maniera impressionante, fin quasi al cerchione, ritornando sempre immancabilmente nella forma ideale, una volta che la temperatura generata dalla sollecitazione meccanica raggiunge il punto critico di trasformazione. Una simile ruota, non soltanto sar\u00e0 in grado di deformarsi un numero pressoch\u00e9 illimitato di volte. Essa diventer\u00e0 del tutto incapace di rompersi, anche a distanza di anni dal giorno del suo sbarco su Marte.<\/p>\n

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Ogni giorno che passa, le prospettive di estendere la missione Curiosity a tempo indefinito sembrano ridursi ulteriormente. Ben presto, molti sentieri saranno preclusi al rover dalle ruote ormai a brandelli. E nessuno potr\u00e0 offrire la sua assistenza di gommista spaziale, molto prima di un remoto dopodomani.<\/figcaption><\/figure>\n

Oltre i picchi frastagliati dell’orizzonte, sotto il cielo giallastro per l’effetto delle sabbie, pare dunque risplendere una luce proficua per l’avvenire. Qualunque sia l’astronave che porter\u00e0 fin qui la prossima generazione dei nostri volenterosi robot su ruote, possiamo contare, quanto meno, su presupposti di resistenza all’usura dalla longevit\u00e0 decisamente pi\u00f9 significativa. Il che sar\u00e0 indubbiamente utile, soprattutto con il progressivo perfezionamento delle fonti d’energia pi\u00f9 o meno radioattive, in grado di spingere innanzi le dolci carriole ancora per lungo, lunghissimo tempo.
\nPortando a chiederci, ancora una volta, quando finalmente potremo entrare nell’epoca che gi\u00e0 in precedenza, ha fatto seguito al Medioevo: un Rinascimento delle grandi esplorazioni. Quando l’uomo stesso, a bordo dei suoi svettanti scafi, pot\u00e9 compiere lo sbarco in un Nuovo Mondo ampliando il ventaglio delle sue possibilit\u00e0 future. E portando, ancora una volta, a dispiegare se stesso quel metallo super-elastico, che sorregge la struttura variabile della Storia.<\/p>\n

Vedi anche:\u00a0<\/strong>precedente articolo sul nitinol<\/a><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Chi ha detto che le antiche arti, con il trascorrere degli anni, perdano necessariamente di rilevanza… Cos\u00ec che nel futuro ipotizzato da scrittori e registi, il pi\u00f9 delle volte, la popolazione umana della galassia \u00e8 caratterizzata in maniera piuttosto incolore, con una sola soluzione tecnica per ciascuna necessit\u00e0: un tipo di astronave, un tipo di … Leggi tutto<\/a><\/p>\n","protected":false},"author":2,"featured_media":0,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[6],"tags":[722,2222,681,766,167,136,1510,509,624,3069,471,138,97,557],"class_list":["post-24482","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-news","tag-armature","tag-cotta-di-maglia","tag-esplorazione","tag-futuro","tag-ingegneria","tag-invenzioni","tag-marte","tag-metalli","tag-nasa","tag-nitinol","tag-ruote","tag-spazio","tag-tecnologia","tag-veicoli"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.jacoporanieri.com\/blog\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/24482","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.jacoporanieri.com\/blog\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.jacoporanieri.com\/blog\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.jacoporanieri.com\/blog\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/users\/2"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.jacoporanieri.com\/blog\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcomments&post=24482"}],"version-history":[{"count":2,"href":"https:\/\/www.jacoporanieri.com\/blog\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/24482\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":24488,"href":"https:\/\/www.jacoporanieri.com\/blog\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/24482\/revisions\/24488"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.jacoporanieri.com\/blog\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fmedia&parent=24482"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.jacoporanieri.com\/blog\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcategories&post=24482"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.jacoporanieri.com\/blog\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Ftags&post=24482"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}