Cosa succede ad un fluido quando la gravità scompare? Una domanda apparentemente semplice, ma che può determinare il successo o il fallimento di un’intera missione spaziale. È proprio questo il fulcro dell’esperimento condotto presso il 70° Stormo di Latina dal S.Ten. Procacci Francesca del Corso Centauro VI dell’Accademia Aeronautica, insieme a un team di sei studenti dell’Università “Federico II” di Napoli.
L’esperimento rappresenta la fase finale di un progetto sviluppato durante il corso “Space Experiments”, nell’ambito della Laurea Magistrale in Ingegneria Aerospaziale. Lo scopo del progetto era lo studio del fenomeno dello sloshing, ovvero il movimento di un fluido all’interno di un contenitore in condizioni di microgravità, a simulare ciò che avviene nei serbatoi di propellente dei veicoli spaziali.
Questo fenomeno può comportare variazioni dinamiche del centro di massa del veicolo, influenzandone l’assetto e la stabilità. Inoltre, in presenza di forti oscillazioni, può diventare difficile garantire l’affidabilità del prelievo del propellente, con potenziali criticità durante le fasi di accensione o manovra.
L’obiettivo è stato testare soluzioni in grado di mitigare lo sloshing, riducendone gli effetti. La strategia proposta dal team prevedeva l’inserimento, all’interno del serbatoio, di due baffle rings: anelli circolari interni, progettati per interrompere il moto del fluido e dissiparne l’energia, limitando così la formazione di onde e il trasferimento di momento1.
Sono quindi stati realizzati, mediante stampa 3D con la stampante presente presso l’Accademia Aeronautica, due prototipi in scala di serbatoi di cui solo uno dotato di baffle rings, per poter confrontare i due comportamenti in volo.
Il test è stato eseguito a Latina, a bordo del velivolo SF-260, sul quale è salita come passeggero il S.Ten. G.A.r.n. Procacci con il setup sperimentale, insieme al pilota T.Col. pilota Fabio Bongiorno. Nell’arco di due voli sono state eseguite specifiche traiettorie paraboliche, generando condizioni di microgravità per circa 8 secondi a manovra.
I risultati dell’esperimento sono stati positivi: il confronto tra i due serbatoi ha confermato che i baffle rings aiutano a ridurre lo sloshing in condizioni di microgravità. Questo ha dimostrato la validità delle soluzioni progettate dal team, fornendo un riscontro concreto al lavoro svolto.
L’attività ha rappresentato anche un’importante occasione di crescita per tutti i partecipanti, che hanno potuto mettere in pratica le conoscenze acquisite e confrontarsi con un’esperienza sperimentale vicina alle reali condizioni operative del settore aerospaziale.
S.Ten. Francesca Procacci
¹ Per “trasferimento di momento” si intende, in questo contesto, il passaggio di quantità di moto (lineare o angolare) dal fluido al contenitore, che può influire negativamente sul controllo dell’orientamento del veicolo spaziale.
