Come prevenire i disastri dello Space Shuttle simili alla Columbia?

Quando e se il Large Hadron Collider entrerà finalmente in azione, produrrà una serie di dati come niente che i fisici abbiano mai visto. Questi dati saranno costituiti dalle tracce dei detriti di circa un miliardo di collisioni al secondo, misurate dai rilevatori di particelle raggruppati attorno ai siti di collisione.

Sono troppi dati da analizzare in dettaglio, quindi la maggior parte verrà semplicemente scartata utilizzando un semplice sistema di filtraggio che cerca le traiettorie di interesse e le memorizza. Questo processo dovrebbe finire per filtrare circa un centinaio di eventi al secondo per un'analisi dettagliata successiva. E tutto questo deve essere fatto in tempo reale, poiché qualsiasi ritardo sovraccarica rapidamente la capacità di buffering dell'acceleratore.

Allora, cosa c'entra tutto questo con lo space shuttle? Si scopre che un gruppo di ingegneri della NASA vuole utilizzare un meccanismo simile per analizzare la traiettoria dei detriti attorno allo space shuttle mentre decolla. Il loro obiettivo è utilizzare la traiettoria di queste particelle di detriti per calcolarne la massa e la densità e anche per rintracciarne l'origine. Con il giusto tipo di analisi, dovrebbe essere possibile segnalare traiettorie potenzialmente dannose man mano che si verificano.

Non c'è bisogno di spiegare perché è importante, ma qui va. Nel 2003, l'impatto dei detriti con la navetta spaziale Columbia durante il lancio, danneggiò così tanto il veicolo che non fu in grado di sopravvivere al rientro. Una migliore analisi di quell'incidente avrebbe potuto identificare l'estensione del danno e prevenire così la perdita di quella navetta.

Philip Metzger al Kennedy Space Center e compagni hanno costruito il primo stadio di un sistema di filtraggio che potrebbe fare quel lavoro in tempo reale usando un paio di telecamere che riprendono l'alta risoluzione del lancio da diverse angolazioni. Insieme, questo filmato offre una vista 3D del lancio che consente a un computer di ricostruire la traiettoria di eventuali detriti. Questa non è scienza missilistica ma, stranamente, non è mai stata utilizzata per analizzare i lanci.

Metzger e compagni hanno messo alla prova la loro idea analizzando un frammento emesso durante il lancio dell'STS-124, nel maggio 2008. A quel tempo, gli ingegneri della NASA temevano che questi detriti fossero un mattone da una trincea di fuoco sotto la navetta . Un mattone che ha colpito la navetta durante il lancio potrebbe aver causato danni significativi.

La nuova tecnica, tuttavia, mostra che la particella di detriti è schiuma a bassa densità, quasi certamente dal tappo della gola del razzo solido. Questo avrebbe rappresentato una piccola minaccia per la navetta.

Certo, arrivando a questa conclusione, un anno dopo serve a poco all'equipaggio della navetta che ha bisogno di valutare il condizionamento del proprio mezzo quasi subito e sicuramente prima di imbarcarsi per il rientro.

È qui che entra in gioco il meccanismo di filtraggio simile a LHC. Metzger afferma che i dati sono facili da raccogliere usando le loro due fotocamere, ma il problema è esaminarli per approfondimenti interessanti e utili. Un sistema di filtraggio simile a LHC lo passerebbe semplicemente durante il lancio e filtrerebbe solo quelle tracce di detriti che sono abbastanza dense e massicce da rappresentare una minaccia.

Ciò potrebbe salvare vite umane e anche se lo Shuttle dovrebbe essere ritirato entro questo periodo l'anno prossimo, il processo potrebbe essere facilmente applicato a futuri lanci di razzi in qualsiasi parte del mondo.

Rif: arxiv.org/abs/0910.4357 : Fotogrammetria e analisi balistica di un proiettile ad alta quota nel lancio dello Space Shuttle STS-124

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