Il Primo Equipaggio della Crew Dragon – Aggiornamenti su Starliner e Dream Chaser
La nuova missione Demo 2 si appresta a decollare da Cape Canaveral verso la ISS a più di un anno dalla prima missione di prova: la Demo 1 che si svolse in pieno successo fra Gennaio e Febbraio 2019.
Il lancio è previsto il 27 Maggio 2020 alle 20:32 UTC (22:32 in Italia). È previsto l’atterraggio del lanciatore Falcon 9 sulla piattaforma Of Course I Still Love You.
Potrete seguire la diretta a questo link:
Gli astronauti, arrivati a bordo della ISS il 28 Maggio, riceveranno la bandiera statunitense che era stata conservata dall’ultima missione dello Space Shuttle Atlantis, la STS-135.
La Demo 2 si sarebbe dovuta svolgere pochi mesi dopo la prima, fra Aprile e Maggio dello scorso anno, ma è stata posticipata di un anno a causa dell’esplosione dovuta ad un malfunzionamento nell’impianto di alimentazione dei SuperDraco durante uno dei test di sicurezza svolto sulla navicella riguardanti il sistema di aborto missione, importante sistema che nel caso di malfunzionamenti al razzo vettore durante l’ascesa deve allontanare molto velocemente la navicella dal razzo affinché gli astronauti, incolumi, vengano recuperati.
Dopo successive analisi si è scoperto che il problema è stato causato da una contaminazione dell’impianto di alimentazione dei propulsori SuperDraco. Questi motori, stampati in 3D, operano ad alta pressione (16,5 MPa) e come avviene per i fratelli maggiori montati sui Falcon9, i serbatoi di propellente vengono riempiti di elio mano a mano che si svuotano di propellente. La pressione fornita dall’elio è anche quella che mantiene in pressione il serbatoio e perciò lavora anch’esso ad alta pressione. Sembrerebbe che al momento dell’apertura del circuito dell’elio per pressurizzare il serbatoio, un po’ di ossidante (NTO: Tetrossido di Azoto), presente per errore nel circuito ad alta pressione dell’elio a causa di un componente non a tenuta stagna, sia stato spinto ad alta velocità verso la valvola di controllo dell’impianto. Essendo solido a quelle basse temperature, si è comportato come un proiettile distruggendo la valvola di controllo. Ulteriori approfondimenti hanno accertato che ad ignire il titanio di cui era composta la valvola sarebbe stato proprio l’urto ad alta velocità, che generando una scintilla, avrebbe fatto inizialmente bruciare il titanio e di conseguenza provocare l’esplosione dei motori e di conseguenza l’intera navicella.
In sintesi: una concausa di errori umani e di interazioni non previste, e di conseguenza si è scelto di sostituire le valvole in titanio con dei dischi di rottura ad uso singolo.
A differenza della prima che era senza pilota, questa volta ci saranno due astronauti a bordo: Douglas Hurley e Robert Behnken.
La Crew Dragon, è il diretto successore della Dragon Cargo, la navicella che la SpaceX ha sviluppato oltre 10 anni fa per le missioni CRS (Commercial Resupply Services) commissionate dalla NASA per rifornire la nostra stazione spaziale internazionale, collezionando 20 missioni ed il primato per essere stata la prima navicella cargo ad essere riutilizzata per più di una missione.
Oltre un re-design degli interni e degli esterni con l’aggiunta dei quattro alloggiamenti radiali per gli 8 propulsori SuperDraco (che sostituiscono così la vecchia torretta eiettabile del Launch Escape System), sono stati rivisti anche il modulo di servizio, rivestito di pannelli fotovoltaici per metà della sua superficie, la dotazione di un sistema di supporto vitale in grado di trasportare 7 astronauti, ed un sistema di autopilota per l’attracco alla stazione. Attualmente si presenta come unico mezzo, in suolo statunitense, per portare astronauti verso la ISS.
La Crew Dragon rientra nel programma CCDev (Commercial Crew Developement) per incentivare lo sviluppo di tecnologie spaziali atte al trasporto di equipaggio e cargo da parte dei privati ed è gestito dal Commercial Crew and Cargo Programm Office (C3PO)
La SpaceX non è l’unica compagnia a rientrare in questo progetto, ma anche la Boeing e la Sierra Nevada Corporation che presentano due potenziali competitori per la Crew Dragon, rispettivamente: la CST-100 Starliner, ed il Dream Cheaser.
Il CCDev impone i seguenti requisiti principali per lo sviluppo di una navicella, oltre i requisiti di sicurezza:
- Portare quattro astronauti e la loro attrezzatura alla ISS.
- Assicurare il ritorno dell’equipaggio in caso di emergenza.
- Servire da rifugio sicuro per 24 ore in caso di emergenza.
- Capace di rimanere agganciato per 210 giorni (ad esempio lo Space Shuttle poteva rimanere agganciato solo 12 giorni)
Perché la Crew Dragon si è posizionata al primo posto di questa corsa allo spazio giocata in casa USA?
La Starliner avrebbe potuto effettivamente dare filo da torcere e competere con la Dragon per questa prima nuova missione da suolo americano, ma al suo primo volo di test senza equipaggio verso la ISS svoltosi a fine Dicembre 2019, si sono manifestati una serie di problemi tecnici che hanno riguardato il software di volo fin dal momento del decollo. Il primo è stato un errore di sincronizzazione del timer di missione (Mission Elapsed Time). Ogni missione conta il tempo ponendo il suo 00:00 al momento del decollo. Uno slittamento temporale fa credere al computer di bordo che la navicella si trovi nella posizione sbagliata al tempo esatto, e cercando di correggerla azionando i propulsori, l’ha portata totalmente fuori traiettoria, mancando così la ISS.
Osservato ciò gli ingegneri da terra si sono messi al lavoro cercando di risolvere il problema che si è riscontrato essere solo la punta dell’iceberg. Infatti sono stati rilevati problemi nel software di controllo riguardante la mappatura delle valvole dei propulsori di manovra della navicella che avrebbero potuto porla in una traiettoria di impatto con il modulo di servizio danneggiandola. Questi altri problemi sono stati corretti in volo ed hanno fatto sì che la navicella comunque rientrasse incolume.
Successivamente sono stati rilevati anche altri problemi, che riguardano perfino errori nella progettazione dei bulloni esplosivi che, secondo i tecnici della NASA, avrebbero dovuto generare detriti in grado di danneggiare seriamente il veicolo spaziale e di conseguenza richiedono ulteriori test prima di un nuovo volo.
Successivamente il vice direttore della Boeing, John Mulholland, ha dichiarato che questi errori sono stati dovuti alla mancanza del collaudo del software di volo nella sua interezza prima del decollo simulando un’intera missione. Sono stati eseguiti solo dei test dei singoli sottosistemi.
La NASA ha accettato la proposta della Boeing di provare un nuovo lancio verso la fine del 2020, spianando totalmente la strada alla Crew Dragon.
Il Dream Chaser è uno spazioplano, in grado di trasportare 7 astronauti in orbita bassa e quindi verso la ISS. Rispetto allo Space Shuttle, è molto più piccolo ed è strutturato principalmente come Corpo Portante, ovvero sia le ali che la fusoliera generano portanza. Questo permette di avere una superficie alare minore rispetto ad un aereo classico.
Il primo test di volo orbitale senza equipaggio è previsto per la seconda metà del 2021.
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In Copertina: il Falcon9 con la Dragon in verticale sulla piattaforma di lancio LC39a a Cape Canaveral. Fonte: Elon Musk