Un dispositivo destinato ad assorbire l’urto di un atterraggio e a tornare utilizzabile dopo il recupero della forma: è il principio dimostrato da CSEM e Almatech nel progetto RESHAPE, sostenuto dall’Agenzia Spaziale Europea. Il 26 ottobre 2026 il centro svizzero CSEM ha presentato i risultati di un’attività che combina produzione additiva metallica, strutture reticolari e leghe a memoria di forma, con possibili applicazioni nei sistemi di atterraggio spaziali riutilizzabili.
Il dimostratore è una struttura metallica reticolare di dimensioni paragonabili a una grande lattina. Nelle prove del progetto ha assorbito carichi di impatto e mantenuto un comportamento ripetibile su 24 cicli di riutilizzo. Non è un carrello di atterraggio già installato su un veicolo spaziale: si tratta di una validazione sperimentale in scala ridotta, utilizzata per orientare la progettazione di sistemi più grandi.
Perché impiegare una lega a memoria di forma
Un ammortizzatore convenzionale deve dissipare l’energia di un impatto controllando i picchi di forza trasmessi alla struttura. Nei veicoli spaziali la difficoltà aumenta perché massa, ingombro e affidabilità condizionano direttamente il progetto. Gli elementi sacrificabili, che si deformano permanentemente durante il contatto con il terreno, possono essere efficaci, ma sono poco compatibili con una prospettiva di riutilizzo.
RESHAPE utilizza una lega nichel-titanio, o NiTi, nota per il comportamento a memoria di forma. In appropriate condizioni termomeccaniche può deformarsi sotto carico e recuperare una geometria prefissata attraverso un ciclo termico. La risposta non dipende soltanto dalla composizione nominale: temperatura, trattamenti, difetti e geometria modificano sensibilmente il comportamento. Per questo non basta scegliere una lega NiTi per ottenere un assorbitore riutilizzabile.
I ricercatori hanno affiancato al materiale una struttura reticolare stampata in 3D. Le celle permettono di distribuire la deformazione in una successione di elementi sottili, determinando la risposta globale. Nel progetto di un assorbitore occorre infatti controllare insieme quanta energia viene assorbita, come cresce la forza durante l’impatto e quale deformazione residua rimane dopo il recupero.
Dalla polvere metallica al dimostratore
CSEM ha guidato la selezione delle geometrie reticolari e lo sviluppo dei parametri di produzione mediante Laser Powder Bed Fusion, una tecnologia che fonde selettivamente la polvere attraverso il laser. Lavorare il NiTi mediante LPBF richiede particolare attenzione: composizione, storia termica e condizioni di solidificazione influenzano le trasformazioni responsabili della memoria di forma.
Il progetto comprende prove quasi statiche, prove d’impatto ad alta velocità e verifiche di riutilizzo. I dati sui campioni sono stati poi utilizzati da Almatech per la progettazione del sistema di gamba d’atterraggio a livello di insieme. La collaborazione separa così due problemi: dimostrare un comportamento controllato del materiale e capire come trasformarlo in un componente funzionale di un veicolo.
Nella dimostrazione di recupero, un campione è stato compresso, riscaldato per attivare l’effetto di memoria e nuovamente sottoposto a carico. La procedura è stata ripetuta 24 volte. Secondo CSEM, il comportamento è rimasto prevedibile e i massimi carichi si sono mantenuti entro la soglia fissata nel progetto. Il successivo dimostratore di dimensioni maggiori ha fornito un’indicazione sulla possibilità di estendere il principio a una scala superiore.
Quale risultato è stato davvero dimostrato
La struttura ha superato le prove descritte nel programma RESHAPE e ha mostrato che un assorbitore a celle NiTi stampate in 3D può essere recuperabile dopo più impatti. La documentazione CSEM cita anche uno scenario di riferimento per un booster riutilizzabile in ambiente terrestre, utilizzato per valutare l’energia da assorbire al crescere della scala.
Questi risultati non equivalgono a una qualificazione per un lander lunare o marziano. Restano da affrontare i requisiti di massa e integrazione, le condizioni termiche dello spazio, la risposta a impatti non uniformi, la fatica dopo molti cicli e la procedura pratica di recupero termico. Il comportamento di un reticolo di dimensioni contenute non può essere automaticamente trasferito a una gamba completa senza ulteriori verifiche.
La novità sta quindi nell’aver collegato in modo sperimentale tre elementi: controllo della microstruttura del NiTi, progettazione del reticolo e risposta dell’assorbitore sotto carico. Il risultato indica una strada possibile per ridurre la necessità di componenti monouso nei futuri sistemi di atterraggio, pur restando nella fase di ricerca e dimostrazione.
Questo articolo è stato redatto con il supporto di strumenti di intelligenza artificiale (AI).
