In orbita con SpaceX: il primo viaggio privato

La società privata di Elon Musk ha realizzato con successo il suo primo storico lancio di un equipaggio della NASA verso la Stazione Spaziale Internazionale.

da un articolo di Emanuele Menietti 
Il Post, 30 maggio 2020

Immagine: il lancio di Crew Dragon. Foto: Saul Martinez/Getty Images.

La missione spaziale è organizzata per conto della NASA è la prima a portare un equipaggio in orbita dal territorio degli Stati Uniti dal luglio del 2011, quando lo Space Shuttle Atlantis completò l’ultimo volo orbitale di uno dei programmi spaziali più importanti e costosi nella storia delle esplorazioni oltre la nostra atmosfera. Da allora la NASA si era affidata all’agenzia spaziale russa Roscosmos.
Il lancio è stato storico anche per un altro motivo: è stato il primo a essere gestito da una compagnia spaziale privata. Questo segnerà profondamente i prossimi anni dei viaggi spaziali con astronauti, sia nel caso di un successo sia nell’eventualità di un fallimento, che potrebbe avere un forte impatto sulle attività della NASA e della Stazione Spaziale Internazionale (ISS).

Alle 21:22 di ieri (ora italiana) il razzo Falcon 9 ha acceso i suoi motori, spingendo in orbita la capsula Crew Dragon, con al suo interno gli astronauti Bob Behnken e Doug Hurley, che aveva compiuto alcuni voli sperimentali – compreso uno verso la ISS lo scorso anno – ma sempre senza esseri umani a bordo.
In un certo senso, è stato “il test dei test”, e per questo era atteso con ansia e accompagnato da grandi aspettative.


Viaggi in orbita
Il lancio dell’ultimo Space Shuttle l’8 luglio del 2011 fu accompagnato da grandi dubbi e incertezze sul futuro dei programmi spaziali statunitensi con astronauti. La NASA stava pensionando una delle sue astronavi di maggior successo, l’unico sistema in grado di portare i suoi equipaggi in orbita, e aveva da poco avviato il “Commercial Crew Program” con l’obiettivo di coinvolgere le aziende spaziali private, per la creazione di nuovi sistemi di trasporto orbitali.
Senza una propria astronave e con la necessità di continuare a inviare i propri astronauti verso la ISS, per la quale è richiesta una periodica sostituzione degli equipaggi, la NASA decise di affidarsi all’agenzia spaziale russa Roscosmos e ai suoi sistemi di trasporto orbitali Soyuz, ma a prezzi molto alti: circa 80 milioni di dollari a persona.
Nel frattempo, il Commercial Crew Program andò avanti con i suoi processi di selezione delle aziende private ritenute più idonee, e SpaceX è stata la prima a terminare il proprio sistema di lancio.


Il Falcon 9 sulla rampa di lancio, con il finger che porta a Crew Dragon illuminato (SpaceX).


A bordo
Il lancio di ieri è avvenuto da Cape Canaveral, dove Behnken e Hurley sono stati trasportati a bordo di una Model X, un’automobile elettrica prodotta da Tesla, l’azienda automobilistica di proprietà di Elon Musk, che detiene anche il controllo di SpaceX. La scelta aveva suscitato qualche perplessità tra i puristi dei lanci spaziali della NASA, solitamente privi di qualsiasi riferimento commerciale, ma è un segno della gestione privata e del fatto che sia SpaceX a occuparsi direttamente di molti dettagli.
Arrivati nei pressi della rampa di lancio, i due astronauti hanno utilizzato un ascensore per risalire i circa 70 metri di altezza del razzo Falcon 9, poi hanno percorso un piccolo corridoio che li ha condotti al portellone d’ingresso di Crew Dragon e hanno eseguito le ultime procedure per il lancio. SpaceX ha avviato una prima attività molto delicata della missione: fare il pieno al Falcon 9 con l’inserimento di ossigeno allo stato liquido a bassissima temperatura (oltre -200 °C) e di cherosene (RP-1).
Il rifornimento era una delle procedure più delicate per la NASA, perché di solito viene eseguita prima che gli astronauti siano a bordo, in modo da ridurre i rischi nel caso in cui qualcosa vada storto. SpaceX ha però perfezionato l’impiego dei suoi propellenti a temperature estremamente basse e non può quindi eseguire il rifornimento troppo in anticipo rispetto al momento del lancio. La NASA negli scorsi anni ha richiesto e ottenuto che SpaceX facesse numerose dimostrazioni sulla sicurezza del sistema, prima di autorizzare la procedura con i propri astronauti a bordo.


Il lancio
Il Falcon 9 ha acceso i suoi nove motori staccandosi dopo pochi istanti dalla rampa di lancio per iniziare il suo viaggio verso l’orbita. La procedura è stata completamente automatica, con Behnken e Hurley che non hanno dovuto fare nulla, a parte sopportare per qualche minuto la forte accelerazione. Anche l’accensione dei motori e la partenza sono momenti critici, ma Crew Dragon è dotata di un sistema di emergenza: ai suoi lati, la capsula ha una serie di piccoli propulsori (SuperDraco) progettati per attivarsi se i computer di bordo rilevano avarie gravi e il rischio di un’esplosione del Falcon 9. Attivandosi, questi motori fanno separare Crew Dragon dal resto del razzo e la fanno allontanare velocemente, in modo che sia a debita distanza da eventuali esplosioni. La capsula apre poi i propri paracadute e scende lentamente verso l’oceano Atlantico dove può essere recuperata dalle squadre di soccorso.
Il sistema di sicurezza è stato sperimentato in più occasioni con esiti positivi, e riprende soluzioni simili adottate da tempo da altri razzi per il trasporto di astronauti, a cominciare dalle Soyuz russe.


Meteo
A differenza di altri sistemi di emergenza che funzionano solo nella primissima fase del lancio, SpaceX sostiene che i propulsori di Crew Dragon possano essere impiegati praticamente in qualsiasi momento dell’ascesa del razzo verso l’orbita terrestre, offrendo quindi ulteriori garanzie.
In generale, i lanci spaziali dipendono molto dalle condizioni del meteo: venti in quota troppo intensi possono indurre al rinvio di una partenza, così come i moti ondosi eccessivamente forti nelle zone dove potrebbe rientrare una capsula con equipaggio.


In orbita
Dal momento dell’accensione dei motori, Behnken e Hurley hanno impiegato circa 12 minuti per raggiungere l’orbita terrestre: dal lancio ci vogliono 19 ore per raggiungere la Stazione Spaziale Internazionale, dopo diversi giri intorno alla Terra, con periodiche accensioni dei motori del loro sistema di trasporto, che consentono di raggiungere orbite sempre più alte fino ad arrivare a quella della ISS. Anche in questo caso le procedure sono automatiche, ma sono comunque previsti alcuni interventi da parte degli astronauti per testare i controlli manuali, raccogliendo dati utili per le future missioni di Crew Dragon.
In prossimità della ISS, il sistema di navigazione automatico di Crew Dragon conduce a uno dei punti di attracco liberi della Stazione con una procedura totalmente automatica che è una delle funzioni di maggior rilievo dei sistemi di bordo sviluppati da SpaceX.


Stazione Spaziale Internazionale
Terminata la procedura di attracco ed effettuate alcune verifiche sulla tenuta stagna del sistema, Behnken e Hurley potranno entrare nella ISS, accolti dall’astronauta statunitense Chris Cassidy e dai due cosmonauti russi Ivan Vagner e Anatoly Ivanishin, che stanno lavorando alla loro missione sulla Stazione da qualche mese.
Salvo cambiamenti di programma, Behnken e Hurley dovrebbero rimanere in orbita per qualche mese, partecipando alle attività di manutenzione e di ricerca sulla ISS. Il loro tempo di permanenza sarà comunque determinato da alcune necessità tecniche: parte di Crew Dragon è ricoperta di pannelli solari che servono a produrre energia elettrica per alcuni sistemi di bordo, ma la loro esposizione all’ambiente spaziale ne determina un rapido deterioramento. SpaceX stima che possano comunque resistere per almeno quattro mesi, quindi la NASA potrebbe mantenere Behnken e Hurley a bordo della ISS per alcune settimane.
Terminato il loro soggiorno sulla Stazione, i due astronauti rientreranno nella capsula spaziale, che si scollegherà dalla ISS per avviare la procedura di ritorno sulla Terra.


Storia e futuro
La missione non avrà ha portata storica solamente per i suoi primati: è l’inizio di una nuova fase nell’era dell’esplorazione dello Spazio, nella quale saranno le grandi aziende private a gestire i lanci con equipaggi per conto della NASA e di altre agenzie spaziali. Già in autunno SpaceX dovrebbe gestire una seconda missione verso la ISS, trasportando un equipaggio di quattro astronauti.
Affidando ai privati la gestione dei trasporti verso l’orbita terrestre, la NASA potrà concentrare le proprie risorse e ricerche verso altri obiettivi per l’esplorazione dello Spazio profondo con le sue sonde e in futuro con i suoi astronauti. Le cose da scoprire non mancano, là fuori.


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