Cristalli di ghiaccio ad alta quota: La NASA esegue esperimenti per comprenderne le cause

I ricercatori della NASA tornano "alle basi" della chimica per analizzare più a fondo la fisica dei cristalli di ghiaccio ad alta quota. Il video in calce mostra uno degli esperimenti.

La formazione di ghiaccio attorno ai propulsori, ma in generale attorno a qualsiasi velivolo che viaggi nell'atmosfera, rappresenta un serio pericolo per il corretto funzionamento delle strumentazioni, dei motori, dei dispositivi di manovra e sopratutto della stabilità di un velivolo.
Verificare le condizioni che portano ad un accumulo di cristalli di ghiaccio all'interno di un motore è stata una sfida, secondo il ricercatore Peter Struk.

"Non puoi entrare con delle sonde per misurare le concentrazioni esatte di acqua e particelle di ghiaccio perché non puoi bloccare il flusso d'aria nel motore", ha detto. "Volevamo trovare un modo per effettuare questa tipologia di test, ma ampliarlo in un ottica più estesa in modo da poter capire meglio cosa succede".

La risposta è stata tornare ad analizzare i meccanismi di base per cui si formano i cristalli di ghiaccio e solo in seguito condurre un test per simulare l'ambiente ad alta quota ed all'esterno del motore.

"Quando cerchi di capire la fisica di un problema, devi scomporlo nel modo più semplice possibile", ha detto Struk, che ha condotto uno di questi test nel giugno scorso. Nell'esperimento, è stata quindi esposta un'ala ad una nube di ghiaccio, che simula le condizioni di volo in una configurazione a propulsione continuata nel tempo. Il tutto nel laboratorio di sistemi di propulsione della NASA. E' stata inoltre utilizzata una nuova tipologia di strumentazione, che ha consentito ai ricercatori di adoperare più sonde durante il test, in modo da registrare in maniera più accurata le dimensioni delle particelle, la concentrazione d'acqua e la temperatura.

In particolare, la pressione e la temperatura "simulate" sono state replicate tramite dei modelli computerizzati, e tramite le misurazioni effettuate sul motore aeronautico in test precedenti. Infine sono state utilizzate simulazioni al computer per la stima della velocità del flusso d'aria.

L'aspetto interessante risiede nel fatto che sono riusciti a parametrizzare l'esperimento. Come dichiara Struk infatti: "Siamo stati in grado di variare le condizioni nel test per vedere come i singoli parametri influenzano la formazione di ghiaccio. Capire questo può portare a prevedere i modelli di ghiaccio sui voli futuri".

Test come questo permetteranno ai ricercatori di formare dei database con tutte le varie condizioni ed i possibili scenari che prevedono la formazione di ghiaccio.