Lo scorso 9 Dicembre il cargo giapponese HTV è partito dalla base Yoshinobu sull’isola di Tanegashima con direzione la Stazione Spaziale Internazionale.
Dopo quattro giorni di volo, la capsula è giunta sulla ISS trasportando un carico di 4.5 tonnellate di attrezzature, cibo, vestiti ed esperimenti.
Il Trasnfer Vehicle lungo 10 metri, costruito e gestito dal Giappone, si è avvicinato alla Stazione dal basso, fermandosi nei punti di attesa predeterminati per garantire il corretto allineamento.
Il braccio robotico Canadarm 2 cattura il cargo HTV
Le complesse manovre di rendez-vous si sono svolte più rapidamente del previsto, e il cargo HTV-6 è stato afferrato dal braccio robotico Canadarm 2, progettato in Canada. L’operazione è avvenuta mentre la ISS sorvolava il Cile, da un’altezza di 400 km.
HTV-6 catturato dal braccio robotico. Credit: NASA
“Houston, l’aggancio del cargo HTV è andato a buon fine”, ha dichiarato via radio l’astronauta francese Thomas Pesquet, subito dopo che la sonda giapponese era solidamente ancorata al braccio robotico.
“Ricevuto, lo vediamo anche noi. Congratulazioni” è stata la risposta dell’astronauta Jessica Meir dal controllo missione a terra.
Anche Shane Kimbrough, comandante dell’equipaggio della Expedition 50, che controllava il braccio Canadarm 2 è intervenuto, pochi istanti dopo, per congratularsi con il team di HTV.
“Ha circa 4.5 tonnellate di rifornimenti per noi, siamo veramente entusiasti” ha dichiarato l’astronauta americano.
Ne stavamo parlando la scorsa notte, è fantastico pensare come la nostra forza sia la cooperazione internazionale. È così bello pensare che un astronauta della NASA ed uno dell’ESA collaborino per pilotare un braccio canadese che serve per catturare una capsula giapponese da attaccare al lato americano della Stazione Spaziale. Siamo molto entusiasti di tutto questo
ha proseguito Kimbrough.
I controllori a terra hanno preso il comando del braccio robotico subito dopo che Kimbrough ha catturato il cargo HTV, per portare la capsula verso una porta d’attracco sul lato rivolto verso la Terra del modulo Harmony della Stazione Spaziale.
Il Controllo Missione ha completato l’installazione della HTV sulla Stazione alle 13:57 GMT, dopo che è stata creata una connessione stabile tra il cargo e il modulo Harmony.
Quella appena svolta è la sesta missione di rifornimento che parte dal Giappone e con destinazione l’avamposto di ricerca orbitante. La Japan Aerospace Exploration Agency, ossia l’agenzia spaziale nipponica, esegue il servizio di consegna merci, ricevendo in cambio l’accesso agli esperimenti di ricerca da parte degli astronauti giapponesi.
L’HTV è soprannominata anche Kounotori, che in giapponese significa “Cicogna bianca”. Il cargo è rifornito con 4.119 kg di carico utile, secondo quanto dichiarato dalla NASA.
L’attrezzatura a bordo di HTV-6 include hardware per il sistema di supporto vitale della Stazione Spaziale. La NASA, infatti, aveva richiesto all’agenzia spaziale giapponese di trasportare a bordo nuovi pezzi per il montaggio del sistema di rimozione dell’anidride carbonica dal complesso.
A bordo sono stati trasportati anche nuovi sensori fotografici ad alta risoluzione, per permettere migliori fotografie di notte.
Il carico comprende anche: 1.264 Kg di rifornimenti per l’equipaggio, tra cibo, vestiti, acqua ed altri oggetti; 663 Kg di strumenti e pezzi di ricambio; 420 Kg di payload destinato alla ricerca e 156 Kg di risorse per i computer.
Il personale di terra ha inserito nel carico utile anche 35 Kg di tute spaziali ed attrezzature per le passeggiate spaziali e 28 Kg di carico utile per il segmento russo della Stazione.
Nuove batterie al litio per sostituire le vecchie a nickel-idrogeno
Gli elementi a bordo di HTV-6 che otterranno la maggiore attenzione da parte dell’equipaggio della ISS, sono 6 batterie a ioni di litio che serviranno per immagazzinare l’energia elettrica prodotta dai pannelli solari e che andranno a sostituire le precedenti batterie in nickel-idrogeno. Le nuove arrivate, infatti, sono molto più leggere ed efficienti delle precedenti.
“Sulla base del carico appena giunto, ci aspettano un sacco di attività robotiche e molte passeggiate spaziali nelle prossime settimane” ha affermato il capo della Expedition 50.
La maggior parte del lavoro di sostituzione delle batterie verrà fatto dal robot Dextre che è fornito di due braccia e di tutti gli strumenti necessari per svolgere compiti che, in precedenza, prevedevano delle passeggiate spaziali.
In ogni caso, sono previste due EVA per il 6 e 13 Gennaio, per assistere il cambio di batterie. La prima passeggiata sarà svolta da Kimbrough e dall’astronauta Peggy Whitson, mentre la seconda toccherà allo stesso Kimbrough ed al francese Pesquet.
Il punto dove verranno montate le nuove batterie. Credit: NASA/ESA
Le vecchie batterie da sostituire sono 12, ed ognuna delle nuove ha la capacità di due batterie al nickel-idrogeno. Le restanti tre saranno conservate in piastre di adattamento, portate a bordo, anch’esse, dal cargo, per essere conservate fuori dalla Stazione.
È in programma di portare a bordo altre 18 batterie agli ioni di litio con le prossime tre missioni HTV programmate per il 2018, 2019 e 2020.
Le nuove batterie dovrebbero avere una vita operativa di oltre 10 anni, più di quanto è previsto che la ISS rimanga operativa. Ogni unità pesa circa 250 Kg,
Le batterie di nuova generazione sono state assemblate da Aerojet Rocketdyne, con celle fornite da GS Yuasa Lithium Power Inc. L’azienda ha dichiarato che le sue batterie a litio si trovano su oltre 120 satelliti sia governativi che commericali.
Secondo quanto dichiarato da JAXA, il cargo HTV è l’unico in grado di trasportare un alto numero di batterie al litio.
12 CubeSat a bordo di HTV
Il payload di HTV prevedeva anche 12 CubeSat, sette dell’agenzia spaziale giapponese e cinque progettati da NanoRacks. Tali microsatelliti verranno immessi in orbita nei prossimi mesi dal laboratorio Kibo della ISS.
Tra i satelliti è incluso anche lo spacecraft da 3 Kg, TechEdSat 5. Una missione del Ames Research Center della NASA per testare un dispositivo di frenata utile per rallentare e rientrare nell’atmosfera terrestre.
Le altre missioni di NanoRacks includono quattro satelliti Lemur-2 della Spire Global, un’azienda di San Francisco con una crescente flotta di piccoli satelliti per monitorare il traffico globale delle spedizioni e raccogliere dati meteorologici.
Si riporta di seguito l’elenco dei CubeSat presenti sul manifesto di carico giapponese, con le descrizioni fornite da JAXA:
- AOBA-Velox-3, progettato dal Kyushu Institute of Technology in Giappone e dalla Nanyang Technological University di Singapore, valuterà le prestazioni di un motore ad impulsi al plasma
- TuPOD, dell’italiana GAUSS, tenterà il rilascio di due nanosatelliti progettati da un’azienda brasiliana e da una statunitense
- EGG, dell’Università di Tokyo, dimostrerà il gonfiaggio di un’aeroshell toroidale e la sua deorbitazione a causa della resistenza atmosferica
- ITF-2, dell’Università di Tsukuba, permetterà la connessione di radio amatori
- STARS-C, dell’Università di Shizuoka, tenterà di estendere un cavo tra due CubeSat 1U
- FREEDOM, progettato da Nakashimada Engineering Works Ltd e dall’Università di Tohoku, rilascerà un dispositivo per la deorbitazione
- WASEDA-SAT 3, dell’Università di Waseda, rilascerà un dispositivo di de-orbiting e ne proietterà sulla superficie un’immagine grazie ad un microproiettore
L’esperimento per rimuovere i detriti spaziali
Quando HTV lascerà la stazione, il 20 Gennaio, rimarrà un’altra settimana in orbita per condurre un esperimento che potrebbe gettare le basi per un meccanismo per rimuovere i detriti spaziali dall’orbita.
La navicella spaziale rilascerà, una volta che sarà a distanza di sicurezza dalla ISS, un cavo lungo circa 700 metri, fatto di fili sottili di alluminio e di acciaio inossidabile. In questo modo, gli scienziati potranno monitorare il rilascio del dispositivo e il suo comportamento per circa sette giorni.
Gli esperti di detriti spaziali affermano che cavi elettrodinamici, come quello di cui è equipaggiato HTV-6, che hanno un sottile strato di lubrificante per favorire la conducibilità elettrica, potrebbero offrire un modo per mandare fuori orbita vecchi stadi di razzi e satelliti abbandonati, senza consumare propellente.
L’interazione tra il cavo elettrodinamico e il campo magnetico terrestre, dovrebbe generare un’energia sufficiente per cambiare l’orbita di un oggetto, o, eventualmente, farlo bruciare nell’atmosfera.
I controllori di terra taglieranno il cavo dopo circa una settimana, per evitare che interferisca con la manovra di rientro del cargo, che sarà guidata da razzi convenzionali.
