Ottimizzazione di un concentratore solare per applicazioni germicide all'interno dei moduli abitativi lunari

I prossimi programmi di esplorazione spaziale prevedono di riportare l’umanità sulla Luna per missioni di maggior durata rispetto alle precedenti. Queste nuove missioni si ritiene potranno essere un trampolino di lancio verso la colonizzazione di Marte nel prossimo futuro. Una permanenza più lunga nello spazio esporrà però gli astronauti e le astronaute a maggiori rischi per la salute. In questo studio si focalizzano i rischi legati alla contaminazione biologica dell’aria all’interno delle basi o delle stazioni spaziali. In particolare viene analizzato un metodo di riduzione della concentrazione dei patogeni nell'aria mediante l'uso della radiazione solare ultravioletta all'interno della banda C (200 nm - 280 nm). L’obiettivo è quello di incanalare queste radiazioni germicide e di utilizzarle per disinfettare l’aria delle basi destinate ad ospitare gli astronauti e le astronaute. Più nello specifico, il progetto SAILOR Moon (Solar ultrAvIolet Light cOllector for geRmicidal irradiation on the Moon), proposto dai ricercatori INAF, si propone di concentrare i raggi UVC all’interno del condotto di aerazione previsto per il ricircolo dell’aria di queste basi, proprio attraverso dei concentratori solari posti sul tetto delle basi stesse. Per una maggiore efficienza del sistema, si ipotizza di posizionare i concentratori, e quindi le basi stesse, in prossimità dei poli lunari che, data la scarsa inclinazione dell'asse della Luna rispetto al piano dell’eclittica (1.5°), sono maggiormente esposti alla radiazione solare. Questa tesi si propone di analizzare alcune modifiche apportate ad un componente del progetto, ovvero la finestra attraverso cui i raggi solari, convogliati dal concentratore, entrano nel condotto di aerazione. Queste modifiche andranno studiate poi con varie configurazioni fluidodinamiche per il ricircolo dell’aria all’interno dei condotti. I risultati riportati in seguito mostrano che è possibile ed efficace usare gli UVC solari per sanificare l’aria.