Primi studi e prime proposte per il Deep Space Habitat

Nelle scorse settimane è stato presentato il primo studio per il possibile "Deep Space Habitat" pensato per le missioni extra-LEO dei prossimo futuro.
Il progetto è stato presentato al gruppo di lavoro Future-In-Space Operations (FISO) della NASA, con l'analisi dei primi studi preliminari e le possibili soluzioni per la costruzione e l'utilizzo di tale ambiente spaziale.
Caratteristica basilare su cui è basato tutto il concept è l'utilizzo massimo di tecnologie già pronte e utilizzate oggi sulla ISS, prevedendone due versioni, una prima per missioni di circa 60 giorni e una più capiente per missioni di 500 giorni, entrambe per 4 membri di equipaggio.
I vantaggi principali nell'utilizzare hardware già oggi presente sulla ISS è la certificazione già ottenuta al volo spaziale e benché probabilmente di massa superiore a quella di un progetto ad hoc, tale scelta sarebbe compensata da costi e rischi di progetto nettamente inferiori.
La versione più piccola, ottimizzata per missioni di circa 60 giorni, con 60m3 di volume abitabile, potrà essere utilizzata proficuamente per missioni nei punti Lagrangiani L1 e L2 del sistema Terra-Luna, servicing di satelliti in orbita geostazionaria, il punto Lagrangiano L2 del sistema Terra-Sole, missioni in orbita lunare e come base orbitale autonoma.
Quella invece di dimensioni maggiori, da 90m3 abitabili, avrà invece come obiettivi principali missioni verso l'orbita Marziana oppure verso asteroidi in avvicinamento alla Terra.

Per quanto riguarda l'assemblaggio avverrebbe con lanci di vettori attualmente esistenti e per ora non sarebbe previsto l'utilizzo del lanciatore SLS. Una volta in orbita i vari moduli sarebbero assemblati agganciati alla ISS prima di separarsi e iniziare la missione in autonomia. In entrambe le versioni il DHS non ha sistemi di propulsione autonoma ma sfrutterebbe quello di Orion, oppure del CPS (Cryogenic Propulsion Stage).

Il DHS sarebbe composto da elementi già oggi quasi completamente sviluppati, un modulo HAB basato sul progetto dell'attuale modulo Destiny della ISS, un Utility Tunnel con annesso airlock derivato dall'airlock della ISS e pannelli solari e il Cryogenic Propulsion Stage come unità propulsiva. Oltre a questi tre elementi, e ovviamente ad una capsula Orion agganciata, per la versione da 500 giorni di missione, verrebbe aggiunto un modulo basato sul progetto degli MPLM con funzione logistica.

L'Hab, l'airlock e il MPLM sono moduli strettamente derivati da quelli presenti sulla ISS, come anche tutti i sistemi di supporto logistico e ambientale (compresi i radiatori), mentre i pannelli solari e l'avionica saranno derivati da quelli di Orion, tecnologicamente più avanzati e moderni rispetto a quelli della ISS.

Per quanto riguarda la protezione dei moduli dai rischi al di fuori dell'orbita terrestre una sezione dell'Hab sarà schermata con uno scudo ad acqua, spesso 10cm circa per la protezione dalle radiazioni e che fungerà anche da serbatoio di acqua, con 2850 litri circa contro eventuali SPE (Solar Particle Event). Non è prevista attualmente protezione da GCR (Galactic Cosmic Radiation). Per quanto riguarda lo scudo anti-MMOD (micrometeoriti e detriti orbitali) sarà derivato da quello installato sull'MPLM attualmente agganciato permanentemente sulla ISS.

Il modulo propulsivo CPS è basato su propellenti criogenici LH2/LOX e include un sistema di controllo termico attivo per ridurre il boil-off del propellente ad un rateo del 5% al mese per l'idrogeno e a rateo nullo per l'ossigeno.

I mockup del DSH è attualmente in fase di costruzione e permetterà nei prossimi anni di valutare la configurazione finale degli allestimenti interni ottimizzandone la disposizione e le necessità.

Una possibile configurazione alternativa ipotizzata prevede di utilizzare al posto del modulo Hab derivato da Destiny, un modulo del tutto simile al Node-1 Unity della ISS e di un ulteriore MPLM con Cupola per la versione da 500 giorni.

Fonte: NASA / Marshall Space Flight Center