La Ricerca in Microgravità Svela i Principi Fondamentali della Combustione Durante i Voli Parabolici dell'ESA

L'Agenzia Spaziale Europea (ESA) ha recentemente concluso con successo la sua 87ª campagna di voli parabolici, un evento scientifico di rilievo svoltosi a Bordeaux, in Francia, nel settembre 2025. Questo periodo intensivo di ricerca è stato interamente focalizzato sull'indagine dei processi fisici fondamentali che governano la materia quando l'influenza della gravità, la forza dominante sulla Terra, viene efficacemente rimossa. Un elemento centrale di questa esplorazione è stata l'analisi meticolosa di una semplice fiamma di candela. Quello che è un oggetto banale nel nostro ambiente quotidiano si rivela un soggetto di studio estremamente complesso quando viene liberato dai vincoli gravitazionali, permettendo ai ricercatori di approfondire la comprensione delle meccaniche di combustione in condizioni di quasi assenza di peso.

Queste manovre, note come voli parabolici o manovre "Zero-G", sono realizzate attraverso una traiettoria aerea specifica che consente all'aereo di generare intervalli di microgravità simulata, ciascuno della durata di circa 22 secondi per arco. Sulla Terra, il calore di una fiamma riscalda l'aria circostante, innescando correnti di convezione che plasmano il fuoco nella sua caratteristica silhouette a goccia, simile a una lacrima. In assenza di gravità, tuttavia, questa forza di galleggiamento scompare, modificando radicalmente la struttura della fiamma stessa. Gli scienziati hanno documentato che l'assenza di influenza gravitazionale induce la fiamma ad assumere una configurazione notevolmente più sferica. Questo cambiamento è la prova diretta che, in microgravità, sono la tensione superficiale e i fenomeni di diffusione a diventare le forze predominanti che ne determinano la forma e il comportamento.

A guidare questo segmento cruciale della ricerca è stato Jack van Loon, un esperto che opera per il Laboratorio di Supporto Vitale e Scienze Fisiche dell'ESA. Van Loon ha spiegato che l'opportunità di "disaccoppiare" l'esperimento dalla costante attrazione gravitazionale offre un vantaggio scientifico ineguagliabile: permette di isolare e studiare con precisione l'interazione di altre forze più sottili, come la convezione residua e l'azione capillare, all'interno del processo di combustione. Questo lavoro di precisione è parte integrante della continua indagine scientifica condotta dall'ESA, che sfrutta le piattaforme di microgravità come laboratori naturali per sondare le leggi fondamentali della fisica.

I dati ottenuti da questi esperimenti sono attesi con impazienza, poiché si prevede che affineranno notevolmente la comprensione dei principi fisici, portando a progressi concreti in settori vitali come la fluidodinamica e l'ingegneria per lo sviluppo di sistemi di combustione più efficienti e puliti. È fondamentale notare che la ricerca aerospaziale più ampia sottolinea la rilevanza critica di queste scoperte per la pianificazione e l'esecuzione di missioni spaziali di lunga durata.

Studi precedenti, in particolare quelli condotti a bordo della Stazione Spaziale Internazionale (ISS), avevano già dimostrato che il comportamento della fiamma in microgravità è strettamente legato a variabili quali il materiale dello stoppino e la composizione specifica del combustibile utilizzato. Tali esperimenti sulla ISS hanno evidenziato la possibilità di estinzione prematura delle fiamme qualora l'apporto di ossigeno non fosse gestito con estrema cura, proprio a causa della mancanza del flusso d'aria ascensionale necessario per il rifornimento. Questo dato cruciale evidenzia che, sebbene la forma del fuoco cambi drasticamente, l'esigenza fondamentale di una miscelazione efficiente dei reagenti chimici rimane un requisito imprescindibile per sostenere qualsiasi processo di combustione nello spazio. Per assicurare un flusso costante di dati innovativi e per capitalizzare sui risultati ottenuti, l'ESA ha già programmato la sua prossima campagna di voli parabolici, prevista per il novembre 2025, garantendo così che la comunità scientifica internazionale possa continuare a beneficiare di queste preziose opportunità di ricerca in condizioni estreme.