Esplorare un altro pianeta è un’impresa ardua, ma l’Istituto per i Concetti Avanzati della NASA (NIAC) ha proposto una soluzione innovativa: l’utilizzo di uno sciame di robot api. La NASA ha già dimostrato la fattibilità di questa idea con l’elicottero Ingenuity, che ha superato le aspettative dell’agenzia spaziale statunitense effettuando ben 72 voli su Marte per oltre 1.000 giorni marziani, quando inizialmente se ne prevedevano solo cinque.
Volare su un altro pianeta rappresenta una sfida unica, soprattutto considerando le differenze di gravità e atmosfera. Marte, noto come il Pianeta Rosso, ha una gravità significativamente inferiore rispetto alla Terra, equivalente a un terzo di quella terrestre. Inoltre, l’atmosfera marziana è estremamente sottile, con solamente l’1 percento della pressione superficiale del nostro pianeta.
La NASA ha spiegato che queste condizioni implicano che le molecole d’aria con cui le pale del rotore largo 1,2 metri dell’Ingenuity possono interagire per ottenere il volo sono relativamente poche. Tuttavia, in un’atmosfera a bassa densità come quella di Marte, uno sciame di robot ispirati alla natura potrebbe prosperare.
Il concetto di robot api prende ispirazione dagli animali volanti migratori, che compiono voli a lungo raggio sorprendenti rispetto alle loro dimensioni. Ad esempio, le farfalle Monarca, con un’apertura alare di soli 10 cm, volano per 4.000 km dal Nord America al Messico centrale, attraversando aria sottile fino a 3.353 metri. Allo stesso modo, l’albatro errante, con un’apertura alare di 3,1 m, può circumnavigare l’Antartide 2-3 volte, coprendo una distanza di 120.000 km.
Il progetto Marsbee, sviluppato dal Kanglab dell’Università dell’Alabama a Huntsville (UAH), si basa su queste ispirazioni naturali. Gli studi hanno dimostrato che l’utilizzo di ali leggere e flessibili porta a movimenti efficienti delle ali a battito, favorendo il planare e il volo in un’atmosfera instabile.
Le Marsbee, robot delle dimensioni di un bombo ma con ali delle dimensioni di una cicala, sarebbero equipaggiate con sensori e dispositivi di comunicazione. Volerebbero raccogliendo dati e tornerebbero a un rover che funge da loro base. La progettazione dei robot tiene conto dell’efficienza energetica, con un tempo di volo previsto di 16 minuti utilizzando tecnologia di batterie disponibile commercialmente.
Il Professore Associato all’UAH, Chang-kwon Kang, ha dichiarato che i risultati numerici preliminari suggeriscono che un bombo con un’ala di cicala può generare sufficiente portanza per librarsi nell’atmosfera marziana. Inoltre, il consumo energetico delle Marsbee sarà notevolmente ridotto grazie all’utilizzo di strutture alari flessibili e a un innovativo meccanismo di recupero energetico.
Un punto di forza del progetto è il peso ridotto delle Marsbee rispetto ad altri robot, offrendo maggiore flessibilità nella configurazione del carico utile dell’astronave interplanetaria. Inoltre, la struttura complessiva delle Marsbee offre una maggiore robustezza ai guasti dei singoli sistemi, garantendo una maggiore resilienza nell’esplorazione di Marte.
Sebbene l’Ingenuity abbia dimostrato che i voli su Marte sono possibili, la presenza di uno sciame di Marsbee potrebbe offrire una maggiore sicurezza e continuità nelle missioni di esplorazione spaziale. In caso di guasto di uno dei robot, gli altri potrebbero continuare l’esplorazione, garantendo una presenza costante e affidabile sulla superficie marziana.
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