Spazio: nuovi materiali per i propulsori del futuro grazie al progetto ATLAS guidato dal Politecnico di Milano

L’obiettivo di ATLAS è sviluppare nuovi materiali per realizzare propulsori spaziali sempre più sicuri e performanti

Uno dei maggiori problemi legati alle missioni spaziali e’ la necessita’ di realizzare sistemi capaci di lavorare senza cedimenti in ambienti estremi, con temperature variabili da profondamente sottozero a picchi di centinaia di gradi. A questo proposito, nasce il progetto internazionale ATLAS (Advanced Design of High Entropy Alloys Based Materials for Space Propulsion), che prende il via sotto la guida del Politecnico di Milano grazie a un finanziamento di 3 milioni di euro nell’ambito del programma europeo Horizon 2020-SPACE.

L’obiettivo di ATLAS è sviluppare nuovi materiali per realizzare propulsori spaziali sempre piu’ sicuri e performanti, che in condizioni estreme coniughino bassa densita’, duttilita’, resistenza all’ossidazione, alla fatica e alla deformazione. Attraverso un approccio multidisciplinare, ATLAS si occupera’ di progettare e realizzare materiali compositi, utilizzando le leghe ad alta entropia come matrice e materiali ceramici come rinforzo. Si avranno cosi’ materiali in grado di ottimizzare le proprieta’ richieste per essere utilizzati nelle camere di combustione dei propulsori spaziali.

Per la costruzione di rivestimenti e componenti con tali materiali si utilizzeranno due tecniche di manifattura additiva tra loro diverse e complementari: una di natura termica, la Powder Bed Fusion (PBD), e l’altra di natura dinamica, la spruzzatura a freddo (cold spray). Quest’ultima e’ una tecnica di deposizione basata sull’accelerazione di polveri metalliche a velocita’ supersoniche: attraverso questo procedimento le polveri che impattano il substrato rimangono adese e formano progressivamente un rivestimento con spessore crescente. Per eseguire questa tecnica e’ stata installata un’unita’ di cold spray ad alta pressione presso i laboratori del Dipartimento di Meccanica del Politecnico di Milano.