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FUORI DAL MONDO: CASTROL DI NUOVO SU MARTE AL FIANCO DELLA MISSIONE INSIGHT

Il lander InSight durante la configurazione della superficie di Marte. Immagine su gentile concessione di NASA/JPL-CALTECH/LOCKHEED MARTIN
L’ultima missione della NASA è atterrata su Marte il 26 novembre 2018. I suoi strumenti di precisione stanno portando a termine il primo check-up completo del pianeta rosso. Per garantire la funzionalità di tutti gli apparati hi-tech nello spazio cosmico, la NASA ha scelto di affidarsi ancora una volta ai lubrificanti specialistici Castrol

 

Sulla Terra, i prodotti Castrol lubrificano da decenni automobili e motori. Ciò che forse non si sa, invece, è che lubrificano i mezzi dei progetti spaziali della NASA sin dagli anni '60. Per le sue esplorazioni nel sistema solare, la NASA si affida alla gamma Castrol Braycote. L'ha fatto con le missioni Apollo sulla Luna, per la lubrificazione del telescopio spaziale Hubble, di numerosi satelliti, della Stazione spaziale internazionale, dei precedenti rover inviati su Marte, compreso Curiosity, atterrato nel 2012, e della maggior parte delle tute spaziali.

Oggi, la NASA ha scelto nuovamente Castrol per la sua ultima missione sul pianeta rosso. Il lander Mars InSight è partito dalla California il 5 maggio e ha iniziato il suo viaggio di 485 milioni di chilometri verso il punto di atterraggio, situato su una pianura di lava all’equatore di Marte chiamata Elysium Planitia. I prodotti Castrol stanno mantenendo gli strumenti scientifici in movimento come dovrebbero, in un ambiente in cui eventuali guasti tecnici potrebbero provocare il fallimento dell’intera missione.

I lubrificanti Castrol vengono utilizzati nei programmi e nelle apparecchiature NASA fin dagli anni '60

Qual è l'obiettivo della missione?

Lo scopo della missione InSight è di inviare un esploratore robotico su Marte per studiarne l'interno: la sua crosta, il suo mantello e il suo nucleo. Studiando la struttura interna e la geologia di Marte, la NASA spera di trovare risposte a domande chiave sulla formazione dei pianeti rocciosi del nostro sistema solare interno, avvenuta più di quattro miliardi di anni fa.

 

LO SAPEVI?

 

InSight: il nome della missione è un'abbreviazione di Interior Exploration using Seismic Investigations, Geodesy and Heat Transport (esplorazione interna tramite indagini sismiche, geodesia e trasporto del calore).

 

La tecnologia avanzata del lander consentirà alla NASA di studiare cosa sta succedendo sotto la superficie. Si cercano le “tracce” dei processi che hanno dato forma ai cosiddetti pianeti terrestri: Mercurio, Venere, Terra e Marte.

 

Le apparecchiature hi-tech del lander stanno misurando  dimensioni, struttura e temperatura dell'interno di Marte. Inoltre, ne stanno valutando l'attività tettonica attuale. Il lander sta misurando la potenza e la frequenza dell’attività sismica interna, denominata “Marsquakes” (martemoti), e la frequenza con la quale i meteoriti impattano sulla superficie del pianeta.

 

Quali caratteristiche deve avere un lubrificante spaziale?

La minore gravità, le temperature estreme e l'impossibilità per gli umani di “uscire” a riparare le parti difettose fanno di Marte un ambiente a dir poco ostile per un lubrificante. Ogni prodotto Castrol deve adattarsi all'applicazione, all'ambiente e alla durata dell'attività in questione. E per le missioni NASA, i prodotti Castrol devono essere particolarmente resistenti.

Keith Campbell, Business Development Manager di Castrol, ne sa qualcosa delle problematiche che lo spazio pone ai produttori di lubrificanti, dal momento che ha lavorato con la NASA ad alcune missioni: “Non è così facile fare la manutenzione delle apparecchiature”, racconta Campbell, “per questo la NASA vuole un lubrificante che funzioni con certezza”.

 

In esplorazione da 14 anni…

 

Castrol è già stato utilizzato nelle missioni su Marte. In realtà, sono ormai 14 anni che un rover, Mars Opportunity, esplora il pianeta. Era stato progettato per una missione di 90 giorni, ma a oggi ha viaggiato più di qualsiasi altro oggetto umano su una superficie non terrestre.

 

Ogni volta che le parti metalliche si sfregano le une contro le altre provocano usura, e ciò può causare la degradazione dei componenti o persino l’interruzione del funzionamento. La grande distanza di Marte dalla Terra fa della durevolezza una variabile chiave nella scelta del lubrificante che accompagnerà la missione.

 

Anche le selvagge oscillazioni di temperatura presenti su Marte pongono complicazioni: i lubrificanti Castrol devono operare a temperature estreme in entrambi i sensi. Fondamentale è che i lubrificanti siano in grado di limitare il fenomeno dell'outgassing, o degassamento, con il variare delle temperature. I vapori possono provocare la perdita di tutto l’olio contenuto nel lubrificante, il che comporta prestazioni ridotte e formazione di condensa sulle superfici circostanti, con conseguente possibile contaminazione degli strumenti sensibili o dell’ambiente.

La sonda InSight della NASA in posizione sul razzo vettore Atlas-V, venerdì 4 maggio 2018, presso la base aerea militare di Vandenberg, California. Immagine su gentile concessione di NASA/BILL INGALLS

Una prima assoluta per la California

 

Mars InSight è la prima missione a partire dalla base aerea militare di Vandenberg, in California. La maggior parte delle missioni spaziali decolla dal Kennedy Space Centre della NASA, in Florida, e si dirige verso est. Lanciando verso est si sfrutta il contributo della rotazione terrestre nello stesso senso, aggiungendo potenza al lancio del veicolo spaziale. Tuttavia, il razzo vettore di InSight era abbastanza potente da consentire un lancio verso sud dalla California e la base di Vandenberg quell'anno aveva una finestra di lancio più ampia.

Campbell paragona il processo del degassamento a “una latta di vernice, che si secca se il coperchio non viene chiuso nel modo giusto. Lo stesso può succedere nello spazio perché si tratta di vuoto”. Se si verifica degassamento nello spazio, i lubrificanti possono asciugarsi e non svolgere il proprio lavoro in modo efficiente.

 

“Per stabilire se un lubrificante è adatto allo spazio ne valutiamo la capacità di lavorare a temperature molto, molto basse e di generare un'evaporazione minima alle temperature più alte”, spiega Campbell.

 

Campbell spiega come le sfide poste dallo spazio non si limitino alle sole fluttuazioni di temperatura. I lubrificanti non devono reagire quando entrano a contatto con i propellenti, i gas e gli altri prodotti chimici del razzo. Inoltre, non devono degradarsi in alcun modo nelle difficili condizioni spaziali.

 

“Con i nostri prodotti, disponiamo della miglior combinazione tra prestazioni a basse temperature e bassi livelli di degassamento”, spiega Campbell, “ed è questo a fornirci un vantaggio sulla concorrenza”.

Mars InSight: come funziona

Per poter svolgere la sua ricerca, il lander Mars Insight è equipaggiato con apparecchiature scientifiche all’avanguardia. Il lander è zeppo di dispositivi con parti in movimento, inclusi cuscinetti, guide lineari e ingranaggi. I prodotti Castrol consentono il funzionamento di tutti questi componenti nell’ambiente ostile di Marte.

  • Misurazione del polso di Marte: il sismometro

Il sismometro di InSight si chiama SEIS (Seismic Experiment for Interior Structure, esperimento sismico per la struttura interna) ed è uno strumento a forma di fungo poggiato sulla superficie del pianeta. È progettato per catturare il “polso” di Marte e misurarne le vibrazioni sismiche, dai cosiddetti “martemoti” agli impatti meteoritici. Lo scopo è raccogliere informazioni su ciò che accade sotto la superficie. Il SEIS è anche dotato di sensori per misurare vento, pressione, temperatura e campi magnetici. La NASA spera di utilizzare le misurazioni del SEIS per imparare di più sul materiale che costituisce i pianeti rocciosi del sistema solare. Il SEIS potrebbe anche rilevare la presenza di acqua allo stato liquido.

I lubrificanti Castrol Braycote mantengono in movimento i componenti del lander InSight della NASA su Marte
  • Rilevazione della temperatura su Marte: la sonda Heat Flow and Physical Properties

La sonda Heat Flow and Physical Properties, o HP3, serve a misurare, come dice il nome, proprietà fisiche e flussi di calore ed è una "talpa" che perforerà la superficie fino a cinque metri di profondità. Il suo obiettivo è scavare più in profondità rispetto a qualsiasi altro dispositivo precedente, per misurare il calore proveniente dal centro del pianeta e capire in che misura raggiunge gli strati più esterni. Le misurazioni consentiranno alla NASA di comprendere se Marte possa essersi formato con lo stesso materiale che compone Terra e Luna e potrebbero fornire informazioni interessanti sull'origine stessa del pianeta.

  • Sollevamento pesi: il braccio robotico

Il lander non dispone di un equipaggio che possa "scaricare" le apparecchiature sulla superficie di Marte. Pertanto, InSight utilizzerà l'Instrument Deployment Arm (braccio di dislocamento degli strumenti) per posizionare il SEIS e la talpa sul suolo. Il braccio, lungo 2,4 metri, dispone di quattro motori che articolano gli snodi a livello di spalla, gomito e polso. Una fotocamera montata sul braccio aiuterà gli scienziati della NASA a seguire le operazioni. Il braccio è dotato anche di una pinza con cinque dita meccaniche per afferrare ogni componente.