La capsula Crew Dragon nell’hangar di SpaceX. Crediti: SpaceX
Una nuova era di voli spaziali con equipaggio umano sta per iniziare: il lancio della missione Demo-2 della Nasa è al momento confermato per mercoledì 27 maggio, quando i due astronauti statunitensi Robert Behnken e Douglas Hurley partiranno a bordo della Crew Dragon di SpaceX alla volta della Stazione spaziale internazionale. Il lancio è fissato per le 22:32 (ora italiana) e sarà possibile seguirlo in streaming dal sito della Nasa.
Si tratta di un momento epocale: Demo-2 rappresenta il test finale della compagnia privata di Elon Musk – che ha per contratto con la Nasa la responsabilità e il controllo della gestione del lancio e delle operazioni di manovra, del razzo vettore e della capsula spaziale – per quanto riguarda il trasporto di astronauti verso la Stazione spaziale. È la prima volta in assoluto che astronauti Nasa partecipano al collaudo di sistemi spaziali privati direttamente in orbita.
Il lancio avverrà dalla storica rampa di lancio 39A del Kennedy Space Center della Nasa a Houston, in Florida (Usa), realizzata dalla Nasa negli anni ’60 per il progetto lunare Apollo a fianco della base dell’Air Force di Cape Canaveral, da cui avvenirono i lanci con astronauti dell’agenzia spaziale americana (Mercury e Gemini). La piattaforma è stata completamente rinnovata ed è diventata una avveniristica struttura di lancio.
Illustrazione della passerella che porterà gli astronauti a bordo della Crew Dragon posizionata sulla piattaforma nel complesso di lancio 39. Crediti: SpaceX
Il lancio della missione Demo-2 avviene quasi nove anni dopo l’ultimo volo di un veicolo spaziale americano con equipaggio. Era infatti l’8 luglio 2011 quando lo Shuttle Endeavour partì da Cape Canaveral per Sts-135, la sua venticinquesima e ultima missione nello spazio – nonché l’ultima degli Space Shuttle.
SpaceX è un’azienda privata aerospaziale statunitense fondata nel 2002 da Elon Musk. L’azienda ha sviluppato i lanciatori riutilizzabili Falcon 1, Falcon 9 e Falcon Heavy, e le capsule Dragon e la sua evoluzione Dragon 2 – in grado di trasportare equipaggio umano (Crew Dragon) – per rifornire la Stazione spaziale internazionale. SpaceX è stata la prima compagnia privata a lanciare in orbita e recuperare un veicolo spaziale (Dragon, nel 2010) e a inviare un veicolo spaziale verso la Iss (nel 2012). A seguito della partnership con la Nasa, SpaceX ha già fatto volare diciotto missioni di rifornimento verso la Stazione spaziale, e nel 2014 ha ottenuto un ulteriore contratto di sviluppo, il Commercial Crew Development, stipulato per sviluppare e testare una capsula Dragon certificata per il viaggio umano, utilizzabile per il trasporto di astronauti a bordo della stazione spaziale e riportarli sulla Terra.
Countdown Dress Rehearsal ➡️Complete
Today, @NASA astronauts @Astro_Doug and @AstroBehnken participated in a dress rehearsal of the launch day events.@45thSpaceWing predicts a 40% chance of favorable weather conditions for the #LaunchAmerica mission. https://t.co/2lbhYX9Ae2 pic.twitter.com/y225wOSUXf
— NASA Commercial Crew (@Commercial_Crew) May 23, 2020
La capsula spaziale Crew Dragon è un veicolo spaziale interamente progettato e realizzato da SpaceX per il trasporto in orbita bassa di fino a sette astronauti alla volta, anche se lo standard di viaggio sarà quattro. Il carattere avveniristico della missione è intuibile anche dal design totalmente innovativo degli interni della capsula, nettamente più confortevole e spaziosa delle precedenti Soyuz. Anche le tute spaziali total-white che indosseranno gli astronauti si presentano decisamente futuristiche: moderne, leggere, in grado di proteggere gli astronauti in caso di depressurizzazione della navicella, sembrano uscite da un film di fantascienza.
Il razzo vettore dedicato al lancio della Crew Dragon è il Falcon 9, targato sempre SpaceX. Falcon 9 è il primo veicolo orbitale riutilizzabile capace di portare in orbita carichi fino a 22.8 tonnellate e da subito con una serie di successi all’attivo. Nella sua prima versione, nel 2010, Falcon 9 ha raggiunto l’orbita al primo tentativo e nel 2012, al suo terzo volo, ha raggiunto la Stazione spaziale internazionale diventando il primo vettore commerciale privato a compiere un’impresa simile. A marzo 2020 la famiglia dei Falcon 9 ha all’attivo 83 missioni compiute con successo e 50 atterraggi.
Operazione di attracco della capsula Dragon alla Iss. Crediti: Nasa/SpaceX
Il volo che porterà i due astronauti-collaudatori a bordo della Iss durerà circa 24 ore, tempo necessario per portare la Crew Dragon in posizione di rendezvous con la Stazione spaziale. Al contrario dei voli diretti della Soyuz russa, che duravano circa sei ore, la Dragon non raggiungerà immediatamente la Stazione spaziale ma compirà alcuni flyby della Terra prima di posizionarsi correttamente in orbita bassa. A questo punto, la Crew Dragon sarà in grado di avvicinarsi gradualmente ed effettuare l’attracco alla stazione, manovre che il veicolo spaziale è progettato per completare in modo completamente automatico. In ogni caso, gli astronauti a bordo del veicolo e il centro di controllo a Terra monitoreranno attentamente le fasi di avvicinamento e attracco, e potranno prendere manualmente il controllo del veicolo spaziale se lo circostanze lo dovessero richiedere.
Una volta conclusa la missione, la cui durata non è ancora stata annunciata con precisione, Crew Dragon si sgancerà in modo automatico dalla Stazione spaziale e sarà pronta per il rientro in atmosfera, riportando Behnken e Hurley sulla Terra con un ammaraggio nell’Oceano Atlantico al largo della costa orientale della Florida – il classico splashdown, proprio come succedeva con le missioni Apollo.
Dotata di due pannelli solari gemelli che si dispiegano una volta in orbita, la capsula Dragon comprende due distinti sistemi di propulsione, entrambi targati SpaceX: un sistema bi-propellente a bassa pressione con sedici propulsori Draco per le manovre in orbita, e un sistema bi-propellente ad alta pressione con otto propulsori SuperDraco da utilizzare solo come sistema di fuga durante le fasi di lancio.
Dragon è dotata di un launch escape system, ovvero di un sistema di sicurezza in grado di salvaguardare gli astronauti a bordo in caso di emergenza, facendo sì che la capsula si sganci dal razzo vettore su comando manuale del comandante e abbia autonomia di manovra grazie a una coppia di propulsori posizionati a ognuno dei quattro lati della scocca. Gli otto motori a razzo a propellente ipergolico – i SuperDraco – funzionano in modo tale da poter essere spenti e riaccesi più volte anche mesi dopo il lancio, e la loro spinta può essere variata con precisione, in modo da garantire la stabilità e la manovrabilità del veicolo. Questo sistema è in grado di portare la capsula con gli astronauti a distanza di sicurezza, per poi approdare a terra o in acqua con l’ausilio di un paracadute. I membri dell’equipaggio viaggiano su sedili eiettabili come quelli degli aerei caccia militari, dotati di un paracadute ciascuno. Chiaramente, questo sistema di sicurezza è efficiente sono in un intervallo limitato di velocità e quota.
La missione Demo-2 si appresta alla rampa di lancio dopo una lunga serie di prove sul suo funzionamento e sulla sicurezza. Il lancio inaugurale della capsula Crew Dragon è stato effettuato il 2 marzo 2019 con la missione Demo-1, durata cinque giorni e andata a buon fine. La navicella Crew Dragon ha raggiunto la Iss senza problemi e poi è tornata a Terra, il tutto senza astronauti a bordo. Demo-1 ha consacrato la Dragon come la prima navicella americana in grado di attraccare autonomamente alla Stazione spaziale e tornare in sicurezza sulla Terra. Nonostante il successo, la capsula è andata distrutta un mese dopo la missione a causa di un’esplosione innescata dai suoi propulsori durante alcuni test a Terra.
The #CrewDragon completed its Demo-1 flight test this morning. The spacecraft successfully splashed down in the Atlantic Ocean at 8:45 a.m. ET. It has been lifted out of the ocean and is now securely seated in @SpaceX's cradle aboard the Go Searcher Recovery ship. pic.twitter.com/w8nuZZBd1Q
— NASA Commercial Crew (@Commercial_Crew) March 8, 2019
Un altro importante test è avvenuto il 19 gennaio scorso ed è durato in tutto poco più di nove minuti. SpaceX aveva infatti predisposto il Falcon 9 in modo da simulare un malfunzionamento dopo circa un minuto e mezzo dal lancio, lasciando al software di flight abort della capsula il compito di reagire prontamente. La Dragon ha dovuto accendere i suoi motori e separarsi dal razzo Falcon 9 sottostante, che nel frattempo aveva perso la stabilità aerodinamica per poi esplodere. La capsula si è correttamente distaccata e allontanata come previsto dal lanciatore ed è atterrata a circa trenta chilometri di distanza dalla costa della Florida con l’aiuto dei suoi quattro paracadute. L’obiettivo del test era di verificare la capacità del sistema formato da capsula e razzo di rispondere tempestivamente in caso di anomalie per tutelare la sicurezza degli astronauti a bordo, e il test è stato superato con successo. È possibile rivedere il test Crew Dragon launch escape demonstration nel video messo a disposizione integralmente da SpaceX.
Today, @NASA and @SpaceX completed a launch escape demonstration of the company’s #CrewDragon spacecraft and Falcon 9 rocket.
This was the final major flight test of the spacecraft before it begins carrying astronauts to the @Space_Station: https://t.co/S2s76GzEGN pic.twitter.com/zgf90ldvZK
— NASA Commercial Crew (@Commercial_Crew) January 19, 2020
Nonostante la missione Demo-2 sia nata come volo di test con i soli due astronauti-piloti, la Nasa ha deciso di farne una missione operativa vera e propria. Al momento, a bordo della Stazione spaziale sono presenti tre astronauti, e Behnken e Hurley diventeranno membri effettivi dell’equipaggio della missione Expedition 63 portando a cinque il numero di coloro che abiteranno la Iss nei prossimi tre mesi. Il loro compito sarà condurre test scientifici nello spazio con i colleghi astronauti, oltre ovviamente alla verifica della performance della capsula Crew Dragon.
Secondo i piani della Nasa, se Demo-2 avrà successo la seconda missione Crew Dragon potrebbe essere lanciata il prossimo agosto o a settembre. Nel frattempo, per giugno è previsto un nuovo lancio del razzo Falcon Heavy, il lanciatore più potente della serie Falcon con tre stadi tutti recuperabili, destinato a inviare verso Luna e Marte grossi moduli senza equipaggio.
Il successo della missione Demo-2 aprirà le porte alla futura esplorazione spaziale in vista del programma Artemis, che prevede di mandare la prima donna e il prossimo uomo sulla Luna nel 2024.
Per saperne di più:
- Animazione video delle operazioni di imbarco degli astronauti a bordo della Crew Dragon, del lancio, e delle manovre di attracco e sgancio dalla Iss, e del rientro degli astronauti a terra (dicembre 2019).
- Simulatore di volo a bordo della Crew Dragon SpaceX.
- Video dimostrativo del volo degli astronauti a bordo della Crew Dragon, un anno dopo la missione Demo-1.
Leggi gli altri articoli dello “Speciale Demo-2”:
Guarda il servizio video di MediaInaf Tv: