Grande svolta per i criorefrigeratori spaziali

7 Febbraio 2024 By edp

Un criorefrigeratore per veicoli spaziali (foto: Northrop Grumman)

Da decenni Northrop Grumman produce sistemi di raffreddamento altamente affidabili noti come criorefrigeratori per veicoli spaziali. Un criorefrigeratore è essenzialmente un frigorifero specializzato utilizzato su satelliti e telescopi spaziali per mantenere temperature estremamente basse per i sensori di bordo. Questo è fondamentale per catturare immagini ad alta risoluzione della Terra o dello spazio esterno, come quelle catturate dal telescopio spaziale James Webb. L’affidabilità è fondamentale perché i criorefrigeratori fanno parte di una relazione simbiotica: se il criorefrigeratore non funziona correttamente, i sensori non funzioneranno. Hanno bisogno l’uno dell’altro.
I nostri criorefrigeratori sono incredibilmente affidabili: al termine della loro missione ventennale, si comportano allo stesso modo del primo giorno. Non abbiamo osservato assolutamente alcun degrado delle prestazioni durante la loro durata di missione“, ha affermato Owen Cupp, direttore generale dell’unità operativa Cryocooler presso Northrop Grumman.
Sebbene le prestazioni costanti per un periodo così lungo siano degne di nota, non tutte le missioni richiedono che un criorefrigeratore duri 20 anni. Tuttavia, indipendentemente dalla durata della missione o dal budget, questa tecnologia deve essere affidabile nello spazio.
Northrop Grumman sta sviluppando una classe di criorefrigeratori più economica e affidabile basata su progetti collaudati utilizzati in missioni critiche di difesa nazionale, clima, meteo e astronomia. Questi nuovi criorefrigeratori hanno un design più semplice, possono essere prodotti più rapidamente e in quantità maggiori e sono adatti a missioni meno impegnative.

Per comprendere meglio il clima
Gli ingegneri dell’Università del Colorado a Boulder (CU Boulder) stavano costruendo un sensore speciale per la missione Pathfinder del Climate Absolute Radiance and Refractivity Observatory (CLARREO), il cui lancio è previsto per la fine di questo decennio. Come la maggior parte delle missioni spaziali, il sensore richiede un criorefrigeratore altamente affidabile. Tuttavia, la missione dura solo due anni e l’università ha un budget limitato.
Sapevamo che Northrop Grumman aveva una forte tradizione nel campo dei criorefrigeratori e, con la loro nuova classe di criorefrigeratori, possiamo avere la capacità e la garanzia di cui avevamo bisogno entro le nostre possibilità“, ha affermato Greg Ucker, project manager del Laboratorio di fisica atmosferica e spaziale alla CU Boulder.
Una volta lanciato, CLARREO Pathfinder (CPF) aiuterà gli scienziati a comprendere meglio come sta cambiando il clima del nostro pianeta, misurando con precisione la luce solare che rimbalza sulla Terra. Queste misurazioni saranno da cinque a dieci volte più precise di quanto possono ottenere i sensori attuali. CPF sarà anche in grado di trasferire i suoi dati ad alta precisione ad altri sensori di osservazione della Terra. Con la tecnologia del criorefrigeratore di Northrop Grumman che mantiene le temperature ottimali per CLARREO Pathfinder, è possibile realizzare progressi nel rilevamento del clima.

Sbloccare più potenziale
Gli ingegneri di Northrop Grumman stanno esplorando altre potenziali applicazioni per questa nuova classe di criorefrigeratori, compreso il suo utilizzo nell’informatica quantistica.
I clienti avranno un’idea più chiara su come utilizzare la tecnologia in un senso più ampio e potremmo rimanere sorpresi da ciò che vedremo“, ha affermato Dale Durand, un ingegnere di criorefrigeratori Northrop Grumman. “Questa nuova linea di criorefrigeratori apre possibilità per diverse missioni, applicazioni e clienti.
La leadership di Northrop Grumman nel settore dei criorefrigeratori funge da punto di riferimento. Ad oggi, l’azienda ne ha consegnati più di 50 per voli spaziali e ha accumulato più di “300 anni” di operazini combinate in orbita e senza guasti. Con una nuova linea conveniente di criorefrigeratori, l’azienda continuerà a superare nuovi limiti, indipendentemente dal clima o dal budget.

(Fonte e foto: Ufficio Stampa Northrop Grumman)
EdP-mb