Caccia USA verso Mach 7: test dei materiali con i raggi X più potenti al mondo

Negli Stati Uniti è in corso un progetto di studio sui materiali destinati ai velivoli ipersonici, quelli capaci di superare cinque volte la velocità del suono. Il lavoro congiunto tra l’Embry-Riddle Aeronautical University e l’Argonne National Laboratory del Dipartimento dell’Energia punta a comprendere come reagiscono, secondo per secondo, materiali sottilissimi sottoposti alle stesse sollecitazioni che un aereo subirebbe volando tra Mach 5 e Mach 7, senza ricorrere ai tradizionali tunnel del vento ad altissima energia.

Alla base dell’iniziativa c’è un contratto da circa 1,4 milioni di euro destinato dallo U.S. Department of Defense Joint Hypersonics Transition Office, un investimento mirato a superare una delle principali sfide ingegneristiche del settore. I velivoli ipersonici richiedono superfici estremamente leggere, ma in grado di sopportare picchi termici e sforzi meccanici massicci. I tunnel del vento ad alta entalpia, strumenti indispensabili per simulare ambienti così estremi, consumano enormi quantità di energia e hanno una disponibilità limitata. Per questo motivo il gruppo di ricerca ha intrapreso una strada diversa: ricreare le condizioni di volo attraverso un dispositivo sperimentale abbinato ai raggi X più luminosi oggi disponibili.

L’elemento che rende questa soluzione possibile è l’aggiornamento dell’Advanced Photon Source (APS), il gigantesco sincrotrone dell’Argonne che ora può generare fasci X fino a 500 volte più brillanti rispetto al passato. Una luminosità così elevata permette di osservare variazioni microscopiche all’interno dei materiali con una rapidità sufficiente a seguire fenomeni che si sviluppano in pochi millesimi di secondo.

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