Al MIT, la dottoranda Palak Patel sta rivoluzionando l’esplorazione spaziale attraverso la nanotecnologia. Il suo lavoro si concentra sui nanotubi di nitruro di boro (BNNT), promettendo soluzioni a uno dei problemi più grandi per missioni di lunga durata nello spazio: la protezione dalle radiazioni ionizzanti.
I nanotubi di nitruro di boro come scudo spaziale
Le radiazioni nello spazio profondo rappresentano un pericolo mortale per gli astronauti. Le navicelle attuali, costruite principalmente in alluminio, quando vengono colpite da radiazioni ionizzanti generano un’esplosione di neutroni secondari estremamente dannosi per i tessuti umani.
Il lavoro di Patel si concentra sulla creazione di nanocompositi avanzati, materiali multifunzionali che utilizzano i BNNT come architetture cilindriche cave, apprezzate per la loro durabilità estrema e adattabilità. Grazie a un processo di sintesi sviluppato al MIT, la ricercatrice è riuscita a incrementare la densità dei nanotubi nei compositi aerospaziali, passando dal 10% fino al 50% in peso. Questo consente di ottenere una protezione dalle radiazioni più efficace senza compromettere l’integrità strutturale del veicolo spaziale.
Oltre alla protezione dalle radiazioni, i materiali di Patel possono contribuire a rendere le ali dei veicoli più resistenti al ghiaccio, rilevare crepe strutturali e mitigare gli effetti abrasivi della polvere lunare.
Dai laboratori alla Stazione Spaziale Internazionale
I progressi di Patel non rimangono confinati sulla Terra. Nel maggio 2025, ha partecipato a un volo parabolico per testare la produzione dei nanotubi in microgravità, ottenendo risultati positivi. Oggi, i suoi campioni orbitano sulla Stazione Spaziale Internazionale (ISS), un passo cruciale verso l’applicazione pratica dei materiali nello spazio.
Avvicinandosi alla conclusione del suo dottorato, la ricercatrice sta affrontando sfide ancora più complesse, come la protezione termica per il rientro atmosferico e la neutralizzazione dell’effetto abrasivo della polvere lunare. Ispirandosi alle missioni Apollo, sta sviluppando materiali in grado di fermare le particelle “taglienti ed elettrostatiche” che in passato avevano danneggiato le tute spaziali. L’obiettivo è contribuire alla nuova era dell’esplorazione spaziale, con missioni sulla Luna e, in futuro, su Marte.
Un percorso tra passione e esperienza internazionale
L’interesse di Patel per lo spazio nasce dall’infanzia, quando “divorava” libri sul cosmo, e dall’influenza del nonno, esperto di protezione dalle radiazioni in India. Dopo la laurea in Ingegneria Meccanica in India e negli Stati Uniti, ha svolto uno stage all’ISRO, sviluppando componenti satellitari ad alta precisione, e lavorato come ingegnere di progetto.
Oltre alla ricerca in laboratorio, partecipa a competizioni NASA, progettando sistemi per estrarre acqua dalle superfici lunari e marziane. Non manca l’esperienza pratica da analog astronaut: ha recentemente ricoperto il ruolo di capsule communicator (CAPCOM) per la missione simulata Asclepios III, nelle Alpi svizzere, vivendo condizioni di isolamento simili a quelle di una base lunare.
“I professori del MIT sono la parte migliore dell’esperienza,” afferma Patel, sottolineando l’importanza di un ambiente accademico che combina ricerca avanzata e applicazioni pratiche, rendendo possibile la creazione di materiali che potrebbero cambiare il futuro dell’esplorazione umana nello spazio.
