Le anomalie nel test di docking e re-docking della Progress MS

Era in programma ieri, 1 luglio 2016, un test di sgancio e successivo ri-aggancio della capsula Progress MS-01, ufficialmente per il collaudo di un componente sostituito di recente nel sistema TORU sulla ISS a seguito di avaria, e per ricertificare la piena operatività con le capsule Progress MS e Sojuz MS.
Il test prevedeva che la capsula automatica Progress MS-01 si allontanasse di circa 190m dalla ISS, per poi effettuare nuovamente un docking con la ISS e verificare che tutti i sistemi fossero pienamente operativi.

Tutte le fasi previste sono avvenute come previsto, con la capsula che dopo essersi sganciata (erano le 5:36 UTC, le 7:36 italiane) si è allontanata fino a 180m dal portello del modulo Pirs.

Da questo momento Aleksei Ovchinin e Oleg Skripochka a bordo della ISS hanno comandato manualmente la Progress, con il primo direttamente ai comandi del joystick del sistema TORU e il secondo che monitorava i parametri di volo e misurava manualmente velocità e distanza dalla ISS.

Effettuando tutte le manovre previste il nuovo contatto è avvenuto alle 6:05 UTC.
 A pochi metri dall’aggancio però l’equipaggio ha dichiarato di avere problemi con il sistema di comunicazione di TORU, e dal centro di controllo di terra, come previsto in questi casi, è arrivato l’ordine di passare dal controllo manuale a quello automatico per il completamento del docking.

Dalle immagini in diretta si è subito notato, però, che immediatamente dopo il contatto e il primo aggancio di sicurezza la capsula ha cominciato a beccheggiare vistosamente, rimanendo comunque ancorata al sistema di aggancio.
Non è ancora chiara la causa di questo comportamento improvviso e anomalo, ma è possibile che sia stata provocato da un’accensione prolungata e non comandata del sistema di controllo d’assetto della capsula sugli assi X e Y.

In una manovra “nominale” di attracco è prevista la sola accensione dei thruster sull’asse X (quello ch passa, per intenderci, tra la testa e la coda della navetta), così che al momento del contatto la capsula sia “spinta” contro il sistema di aggancio.  Questo favorisce il funzionamento del sistema di ganci montato sulla sonda di attracco, che viene poi retratta per raggiungere un collegamento completo e a tenuta d’aria.

L’accensione dei thruster sull’asse Y non era prevista ed è attualmente sotto investigazione.

Al momento Roscosmos non ha rilasciato nessuna dichiarazione a commento, evitando anzi completamente di  accennare quanto avvenuto attraverso le fonti tradizionali. RSC Energia, in uno scarno comunicato sul suo sito istituzionale, ha dichiarato che il test di docking è avvenuto con successo, e che la “piccola anomalia avvenuta a seguito del contatto non è considerata significativa per gli obiettivi del test”.

Le Progress MS, come la Sojuz MS abitata, sono l’ultima evoluzione dei due sistemi di trasporto russi per merci ed astronauti nel cosmo. La Progress attualmente sulla ISS è la prima di questa serie, che ha visto l’implementazione di molte le novità tecnologiche.

Ci sono stati vari aggiornamenti e potenziamenti ai sistemi di bordo, fra cui il nuovo sistema di navigazione KURS NA, più accurato del predecessore e al contempo con un numero ridotto di antenne da dispiegare a lancio avvenuto. Il sistema di comunicazione ora monta una nuova antenna in grado di trasmettere e ricevere i segnali dal satellite Luch 5, in orbita geostazionaria, permettendo un collegamento continuativo con il centro di controllo e rimpiazzando il sistema Kvant-V con un nuovo sistema di telemetria digitale.
Le altre modifiche riguardano il sistema di controllo di assetto, di docking, di controllo termico, nonché pannelli solari dotati di una più ampia superficie e quindi in grado di produrre più energia, una nuova protezione migliorata da detriti e micrometeoriti e il debutto del nuovo sistema di sgancio per nanosatelliti secondari.

Proprio questa serie di aggiornamenti sembra però aver provocato ritardi anche per il lancio della Sojuz MS01 in quanto il lancio inizialmente programmato per il 24 giugno è attualmente previsto per il 7 Luglio, a seguito di non meglio precisati problemi al software di docking, che potrebbero essere almeno in parte legati a quanto avvenuto ieri.

La grande comunanza fra le parti della Progress e della Sojuz permettono, come ormai avviene per ogni evoluzione del duo di trasporto Russo, di validare in volo le nuove tecnologie sulla versione automatica del vascello (la Progress) per poi essere trasferite anche sulle capsule abitate Sojuz. Anche in questo caso si è seguita questa procedura, con la Progress MS-01 lanciata lo scorso dicembre e collaudata per diversi giorni prima di agganciare la ISS, e la Sojuz MS- 01 che come detto è destinata ad avere il suo volo di debutto entro i prossimi giorni.

TORU (Телеоператорный Режим Управления, Sistema di aggancio teleoperato) è il sistema di comando e controllo manuale utilizzato dall’equipaggio della ISS per l’aggancio manuale delle capsule Progress e Sojuz, e viene usato quando il sistema automatico Kurs dovesse fallire o avere problemi.

Già utilizzato sulla Mir è presente a bordo della ISS sin dall’inizio del suo assemblaggio. L”interfaccia per l’astronauta è formata da due joystick, il destro per il controllo dell’assetto del veicolo e il sinistro per controllare le traslazioni. TORU è poi fornito di una telecamera montata sulla capsula in avvicinamento e un sistema di trasmissione dei suoni a bordo sempre della capsula, per aiutare gli astronauti a “sentire” il momento dell’aggancio.

Non è ancora ben chiaro se la manovra abbia provocato sollecitazioni eccessive alla struttura della ISS o al meccanismo di docking e se questo problema influirà ulteriormente con il lancio della prossima Sojuz MS01. Quel che è certo è che a molti, almeno nelle prime fasi dell’anomalia, ha richiamato subito alla mente l’incidente avvenuto sulla Mir con la Progress M-34, quando proprio a causa di un malfunzionamento del TORU la capsula impattò contro la stazione spaziale Russa.
Fortunatamente in questo caso il sistema di aggancio primario ha tenuto alla forte sollecitazione ma rimangono da capire cause e effetti di quanto avvenuto, sicuramente qualche cosa di non nominale e previsto.

La Progress MS-01 dovrebbe lasciare la ISS e rientrare in atmosfera domani, 3 luglio, ma non è ancora chiaro se quanto avvenuto potrà influire sulla pianificazione delle operazioni.

Che succede nel mondo dell’astronautica russa?

Negli ultimi anni su AstronautiNEWS abbiamo commentato il nascere di un nuovo clima di intimidazione e copertura che sembra aver nuovamente pervaso l’ambiente astronautico russo: dalle reprimende di Putin alle “purghe” di alti dirigenti dell’industria che caratterizzano ogni (ahinoi sempre più frequente) incidente, quanto sta avvenendo mostra il cattivo indice di salute dell’industria spaziale Russa. Un clima di paura e insicurezza che in sé può portare tecnici e responsabili a nascondere errori, sviste e difetti del “sistema” per non perdere il posto o rovinare la carriera. A questo vanno aggiunti e ricordati i consistenti tagli al budget dell’agenzia spaziale russa avvenuti negli ultimi due anni.

Purtroppo, a giudicare dagli indizi che vanno via via accumulandosi, anche nel campo delle missioni con equipaggio sembrano addensarsi le nubi di che fino a qualche tempo fa caratterizzavano solo programmi commerciali non legati a sistemi di trasporto umano (per esempio gli infiniti fallimenti ai lanci Proton, o i vari insuccessi delle sonde scientifiche, i ritardi e i casi di sciopero e corruzione nella costruzione dei nuovi centri spaziali).

Dobbiamo sperare che le procedure di controllo qualità e sicurezza per le missioni abitate, tipicamente di ottima quallità, continuino ad essere applicate con diligenza. Ci auspichiamo di essere eccessivamente pessimisti, anche se pare quanto mai necessario un netto cambio di rotta per tutto il sistema industriale e delle operazioni russo, prima che i segnali che da anni fanno accendere i classici e inequivocabili campanelli d’allarme si tramutino in incidenti reali, che a quel punto non sarebbero più classificabili come imprevedibili e imprevisti.

I video dell’accaduto

In questo video, prodotto dalla redazione di AstronautiCAST con le immagini di HDEV, possiamo vedere quanto avvenuto al momento del docking, con lo sparo prolungato dei thrusters della Progress.

Ecco qui, invece, il video dell’intero test come trasmesso da NASA Tv (il problema è visibile negli ultimi secondi).