Alla scoperta di ArgoMoon

Nel mondo antico gli Argonauti erano un gruppo di eroi guidati da Giasone partiti a bordo della nave Argo alla ricerca del mitico vello d’oro.

Oggi le cose sono un po’ cambiate: la nave si chiamerà Space Launch System (SLS), il nuovo vettore in fase di sviluppo dalla NASA, e a bordo, insieme ad altri 12 compagni, ci sarà ArgoMoon, un piccolo Cubesat prodotto dall’azienda torinese Argotec. La data di partenza è stata stabilita al 2018. La destinazione è la Luna.

I 13 Cubesat riceveranno un passaggio dal primo volo dell’SLS, la missione EM-1, che avrà lo scopo di collaudare nello Spazio la capsula Orion, il nuovo veicolo spaziale per equipaggio della NASA. Il corretto posizionamento in orbita dei 13 satelliti è l’obiettivo secondario di EM-1, che in ogni caso permetterà di studiare e testare tecnologie da sviluppare nel Journey to Mars.

ArgoMoon è l’unico payload europeo scelto dalla NASA per i tre slot di viaggio assegnati ai partner internazionali del progetto. Una grande soddisfazione per Argotec, società nata solo nel 2008.

Ricostruzione artistica di ArgoMoon, l’ICPS, la Terra e la Luna; Credits: Argotec

«La proposta che abbiamo fatto alla NASA è di scattare foto che siano storiche e significative della missione», spiega Anna Frosi, ingegnere di Argotec. «Abbiamo chiesto che ArgoMoon sia rilasciato per primo, così potremo scattare le foto quando verranno messi in orbita gli altri», ha aggiunto. L’azienda in realtà vorrebbe fotografare anche il secondo stadio dell’SLS insieme alla Terra, ma questo obiettivo potrebbe non essere possibile per motivi di sicurezza. La NASA non vuole «un incrocio di traiettorie orbitali tra Orion e il resto del vettore», ha spiegato Frosi, perchè ci sarebbe il rischio di compromettere la missione principale.

ArgoMoon avrà a bordo delle camere ottiche, una propulsione miniaturizzata per mantenere l’assetto (e allontanarsi dall’Orion) e un innovativo sistema di comunicazione. «Abbiamo un nuovo approccio e vogliamo creare un sistema di comunicazione che sia efficace nel deep space come sono i satelliti attuali», spiega ancora Frosi.

Per progettare il Cubesat l’azienda ha dovuto far fronte a una serie di sfide tecnologiche. Prima di tutto la miniaturizzazione, visto che si tratta di satelliti di circa 10 kg di peso e di dimensioni pari ad una scatola di scarpe. Poi le radiazioni:«I Cubesat sono degli spacecraft che vengono usati di solito nell’orbita bassa, dove sono protetti dal campo magnetico terrestre. Di fatto si tratta di piccoli satelliti costruiti con risorse limitate e componenti commerciali», racconta Frosi. Per ArgoMoon però tutto questo non sarà possibile, perché nel deep space il satellite non avrà la copertura del campo magnetico della Terra, e sarà così esposto direttamente alla radiazioni.

Inoltre ArgoMoon è progettato per rimanere nello Spazio almeno per un anno, molto di più dei 3-6 mesi di vita che normalmente ha un Cubesat. Per questo l’azienda dovrà sviluppare delle tecnologie ad hoc, e lo farà utilizzando il più possibile componenti prodotti in Italia.

L’upper stage dell’SLS e la capsula Orion; Credits: NASA

Dopo essersi guadagnato un passaggio per la Luna, adesso per ArgoMoon si inizierà a fare sul serio. Dopo la progettazione, le analisi e le simulazioni, l’azienda sta ora correndo verso la realizzazione effettiva del payload. In questa fase comincerà anche il confronto con la NASA, soprattutto per quanto riguarda la safety. «Siamo su un vettore NASA, e avremo con loro almeno tre safety rewiev in cui dovremo dimostrare che il nostro Cubesat è sicuro».

In particolare, i Cubesat saranno inseriti negli adapter della corona (Orion Stage adapter) del secondo stadio del veicolo, l’Interim Cryogenic Propulsion Stage (ICPS), derivato dall’upper stage del razzo di United Launch Alliance Delta IV. Quando l’SLS arriverà nell’orbita obiettivo, l’Orion si staccherà e comincerà la sua missione di prova. L’ICPS, invece, accenderà di nuovo i motori per posizionarsi in orbita di parcheggio e solo dopo 5 ore inizierà a rilasciare, attraverso specifiche molle, i 13 Cubesat. Le manovre sono state pensate per evitare che la capsula, i Cubesat e l’ICPS possano scontrarsi e mettere a rischio il successo della missione.

Argotec ha collaborato con l’Agenzia Spaziale italiana (ASI), che coordinerà il progetto, ed Europea (ESA), che ha promosso il bando tra i paesi membri. Per questo ArgoMoon ha battuto la concorrenza prima in Italia, poi in Europa e infine ha vinto tra le proposte internazionali arrivate alla NASA.

Infografica NASA sulla missione EM-1; Credits: NASA

Non solo ArgoMoon

Nonostante Argotec sia un’azienda giovane, dove l’età media dei dipendenti è di 29 anni, ha le idee molto chiare, soprattutto per quanto riguarda l’importanza dello Spazio nella ricerca. La mission della società è sviluppare tecnologie spaziali che possano avere un immediato ritorno a Terra, con applicazioni commerciali da lanciare sul mercato. Come avvenuto in due campi molto cari agli italiani: il cibo e il caffè.

Il team di ArgoMoon; Credits: Argotec

Nel primo caso l’azienda ha sviluppato nel suo Space Food Lab dei prodotti che sono stati prima utilizzati dagli astronauti europei in orbita sulla Stazione Spaziale Internazionale (ISS), e poi sono stati venduti sulla Terra, dove hanno trovato un importante mercato tra gli sportivi. Nel caso del caffè, invece, Argotec ha sviluppato ISSpresso, una macchina in grado di produrre bevande calde anche in condizione di microgravità, provata sulla ISS da Samantha Cristoforetti.

Inoltre l’azienda è particolarmente attiva nel campo dell’energia, soprattutto per quanto riguarda il trasferimento di calore passivo con i dispositivi detti Heat pipe. I condotti termici sfruttano la capacità dei fluidi di spostare il calore dalle zone a più alta temperatura verso le aree più fredde, così da disperderlo. «A bordo della ISS ci sono già delle heat pipe, ma solo all’esterno, perché contengono ammoniaca, un prodotto tossico», spiega Frosi.

Nell’ambito del progetto ARTE (Advanced Research Thermal Passive Exchange), la sfida dell’azienda è lavorare su nuovi materiali, nuove geometrie e soprattutto nuovi fluidi a bassa tossicità per utilizzare così le heat pipe anche all’interno della ISS, dove esistono grandi quantità di calore che necessitano di essere dissipate.

Per questo il prossimo 10 marzo una Cygnus di Orbital ATK (navetta costruita in parte sempre a Torino da Thales Alenia Space) porterà a bordo della ISS nell’ambito delle missioni di rifornimento della Stazione un dimostratore tecnologico, che servirà per testare in condizioni di microgravità il funzionamento delle heat pipe sviluppate da Argotec.

Se tutto andrà per il verso giusto, le nuove tecnologie saranno poi commercializzate sulla Terra, dando ancora una volta conferma della mission dell’azienda.

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