NASA seleziona sei società per lo sviluppo del Deep Space Habitat

NASA ha allungato la lista delle società che stanno sviluppando i progetti per quello che sarà selezionato come Deep Space Habitat, ovvero il modulo abitativo che permetterà agli astronauti di vivere nello spazio per missioni di lunga durata.
L’accordo fa parte del programma Next Space Technologies for Exploration Partnerships-2 (NextSTEP-2), lanciato con una richiesta di proposte lo scorso Aprile e strutturato con un approccio pubblico-privato simile a quello che ha già dimostrato la propria validità con i contratti di supporto cargo e per il trasporto degli astronauti sulla ISS.
Le società selezionate, comprese quelle già coinvolte nelle fase precedente, sono Bigelow Aerospace, Boeing, Lockheed Martin, Orbital ATK, Sierra Nevada Corporation’s Space Systems e NanoRacks.
Jason Crusan, direttore del NASA’s Advanced Exploration Systems ha dichiarato che “NASA sta pianificando un’ambiziosa espansione del volo umano spaziale, compreso il viaggio verso Marte. Stiamo utilizzando le capacità e la conoscenza di entrambi i settori, pubblico e privato”.
“Le prossime capacità richieste, oltre al lanciatore SLS e alla capsula Orion sono degli habitat progettati per lo spazio profondo e per missioni di lunga durata, con sistemi propulsivi autonomi e che permettano agli astronauti di vivere e lavorare indipendentemente per mesi o anni senza rifornimenti da Terra.”

Analizzando più nel dettaglio le varie proposte, va sottolineato che i prototipi dovranno includere i sistemi di docking, i sistemi di supporto vitale, la gestione della logistica, i sistemi di mitigazione dei rischi da radiazione, la protezione dal fuoco e i sistemi per la salute degli astronauti.

Bigelow Aerospace LLC svilupperà e testerà un prototipo della XBASE (Expandable Bigelow Advanced Station Enhancement), un modulo espandibile da 330 metri cubi su cui testare i sistemi per lo spazio profondo.
I test condotti su questa piattaforma serviranno per sviluppare il materiale necessario per le missioni di esplorazione ma anche per lo sviluppo dello spazio commerciale in LEO.
XBASE è un modulo derivato dal B330 destinato specificamente per essere agganciato alla ISS come veicolo visitatore e si avvarrà delle informazioni raccolte dal modulo espandibile attualmente agganciato alla ISS Bigelow Expandable Activity Module (BEAM) di 16 metri cubi.

Boeing sta sviluppando un sistema modulare derivato dall’esperienza nella progettazione, sviluppo e assemblaggio in orbita accumulati dalla società nella gestione della ISS per oltre 15 anni.
Verrà prodotto un prototipo in scala reale che fornirà l’analisi della progettazione in un ambiente ad alta fedeltà e che potrà simulare come gli astronauti potranno vivere e lavorare in sicurezza al suo interno per periodi molto estesi.

Lockheed Martin ricondizionerà uno dei Multi-purpose Logistics Module costruiti in Italia e originariamente utilizzati per i rifornimenti della ISS con lo Space Shuttle, per realizzare un prototipo a terra in scala reale che includerà tutti i sistemi avionici e i sistemi di supporto vitale e ambientale.
Il prototipo dei sistemi ELCSS ad alta fedeltà serviranno per testare in maniera approfondita il suo funzionamento riducendo fortemente i rischi di sviluppo.
I sistemi avionici che verranno sviluppati serviranno per testare le comunicazioni fra l’habitat e la capsula Orion e dimostreranno l’interfaccia di controllo fra questi.
Lockheed Martin utilizzerà inoltre la prototipazione virtuale per validare la forma è gli allestimenti interni durante la progettazione.

Orbital ATK porterà a piena maturazione il proprio progetto, già sviluppato nella fase precedente del programma per un habitat destinato allo spazio cis-lunare e basato sull’utilizzo di moduli strettamente derivati da quelli oggi utilizzati per Cygnus e costruiti da Thales Alenia Space in Italia.
Orbital ATK realizzerà il prototipo per supportare tutti i test e l’interfaccia con la capsula Orion. L’azienda pornerà a compimento la progettazione dell’habitat per operazioni di lunga durata e creerà un piano di sviluppo per la realizzazione del modulo che potrà essere utilizzato per missioni verso Marte.

Sierra Nevada Corporation’s Space Systems è la prima delle due nuove società inserite nell’accordo.
L’architettura proposta da SNC sarà caratterizzata da un’alta flessibilità nelle operazioni, con 3 o 4 lanci necessari per costruire una struttura modulare per il proprio habitat.
Il proprio prototipo sarà basato sul modulo cargo progettato per il Dream Chaser che trasporterà i rifornimenti alla ISS.
Dopo il lancio con un Dream Chaser il modulo verrebbe combinato con un più grande ambiente gonfiabile e con i sistemi propulsivi e di controllo ambientale.
La progettazione e il prototipo serviranno a validare quanto fino ad ora pensato per supportare gli astronauti e abbassando i rischi operativi.

NanoRacks è l’ultima delle aziende selezionate e con un progetto sviluppato insieme alla Space Systems Loral e alla United Launch Alliance. Queste tre società, guidate da NanoRacks formano l’Ixion Team.
Il team condurrà un esteso studio di fattibilità per la conversione di un upper stage, correntemente utilizzato da un lanciatore, in un ambiente pressurizzato utilizzabile dagli astronauti per viverci.
Lo studio di fattibilità sarà caratterizzato da un approccio a basso costo e che potrà essere applicato a un qualsiasi lanciatore, compreso SLS.

Le sei società selezionate avranno ora 24 mesi circa per sviluppare dei prototipi a terra o sviluppare degli studi sulle loro proposte. Per l’intero programma che si svilupperà nel 2016-17 sono stati stanziati 65 milioni di dollari, con un ulteriore finanziamento previsto per il 2018. Le società private dovranno coprire con propri fondi almeno il 30% dell’intero costo di sviluppo dei prototipi all’interno dell’accordo.
I prototipi a terra avranno principalmente 3 obiettivi: supportare i test dei sistemi integrati che li caratterizzeranno, sviluppare e validare l’interazione con gli astronauti e le procedure operative che saranno chiamati a svolgere e definire le funzionalità complessive del modulo.

Nel programma NEXTStep iniziale, del 2015, NASA aveva già selezionato Bigelow Aerospace LLC, Boeing, Lockheed Martin e Orbital ATK le quali già stavano lavorando ai propri progetti.
L’obiettivo di questo programma è portare in orbita quello che sarà il modulo selezionato per testarlo in un ambiente vicino alla Terra, probabilmente l’orbita lunare, per poter raccogliere informazioni sulle operazioni prima di sviluppare il modulo destinato al viaggio verso Marte.

La presentazione completa da cui sono ricavate le slide seguenti e con maggiori informazioni tecniche sugli obiettivi e le prestazioni attese dagli habitat: https://www.nasa.gov/sites/default/files/atoms/files/8-crusan_habitation_module.pdf