Perforazione del pianeta rosso

Entro i prossimi due anni, talpe robotiche inizieranno a perforare il terreno rosso di Marte, alla ricerca di indizi geologici nella storia del pianeta. E due nuovi dispositivi che i ricercatori sperano forniranno una grande quantità di informazioni nel progetto Mars Express (gestito da un consorzio composto da NASA, Agenzia spaziale europea e Agenzia spaziale italiana) si intrecciano con i progressi della tecnologia medica.

Il primo di questi campionatori planetari è un piccolo martello pneumatico chiamato perforatore/svuotatore a ultrasuoni/sonico, o USDC, sviluppato presso il Jet Propulsion Laboratory della NASA. Con solo tre parti mobili, pesa 0,7 chilogrammi e non richiede più potenza di una torcia. Tuttavia, un prototipo può praticare fori profondi 12 millimetri nel solido granito ed estrarre campioni di carote di cinque millimetri di diametro.

martellante rock

Poiché il piccolo martello pneumatico utilizza un rapido movimento martellante, piuttosto che l'azione di intaglio di un trapano tradizionale, la punta non ha bisogno di essere affilata. Richiede anche una pressione da 20 a 30 volte inferiore rispetto a un trapano tradizionale per perforare la roccia, il che rende il dispositivo ideale per asteroidi e comete, oggetti piccoli e leggeri che devono essere penetrati a gravità zero, afferma Yoseph Bar-Cohen, leader del Jet Il team di Propulsion Lab sviluppa il dispositivo.

La forza di rottura della roccia del trapano proviene da una pila di wafer che si espandono e si contraggono quando viene applicata una tensione elettrica. La punta, dotata di un pezzo di carburo di silice, è più dura della maggior parte delle rocce ed è stata in grado di perforare tutti i campioni che il team JPL è riuscito a trovare.

Anche se il servizio su Marte potrebbe essere tra qualche anno, il trapano si mostra già promettente come strumento chirurgico. Martellando invece di ruotare, il dispositivo taglia tessuti e ossa senza afferrarli e ruotarli, afferma Tom Peterson, presidente di Cybersonics, l'azienda di Erie, PA, che sviluppa applicazioni commerciali.

L'USDC non si limita a fare solo buchi rotondi. È possibile utilizzare qualsiasi bit di forma, afferma Peterson. Cybersonics sta progettando di sviluppare una versione ortoscopica più piccola per staccare gli elettrocateteri del pacemaker durante le operazioni di sostituzione senza aprire il torace del paziente. Il trapano miniaturizzato sarebbe attaccato alla punta di una sonda che potrebbe essere inserita in una piccola incisione e guidata ai cavi del pacemaker, con una telecamera a fibre ottiche che corre insieme al trapano. Ci sono anche piani per sviluppare un'unità in grado di perforare l'osso, per prelevare campioni di midollo o per collegare dispositivi ortopedici come aste o protesi d'anca, afferma Peterson.

Come tirare i denti

Una seconda fresa, già prevista per l'uso sul suolo marziano, contiene un componente ispirato alla tecnologia dentale. La missione Mars Express conterrà un trapano/carotatore altamente miniaturizzato sviluppato da scienziati russi. All'interno del carotatore, un set di pinze dentali appositamente adattato afferrerà i nuclei di roccia e li riporterà all'interno del lander per il ritorno sulla Terra.

Le pinze sono state originariamente progettate per afferrare gli intarsi dentali. Il dentista di Hong Kong Ng Tze-chuen li ha miniaturizzati per adattarli all'interno del carotatore russo, mantenendo la sua massa totale al di sotto del limite di 0,3 chilogrammi per il lander Beagle 2 di Mars Express.

Indipendentemente dalla profondità della perforazione su Marte, è chiaro, afferma Peterson di Cybersonics, che stiamo solo grattando la superficie di ciò che potrebbe derivare dall'impollinazione incrociata delle tecnologie.

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