NASA Commercial Crew Program: uno sguardo al 2018

Come è noto Boeing e SpaceX sono da alcuni anni al lavoro per aiutare la NASA a far ripartire le missioni spaziali abitate dalla Space Coast della Florida. Entrambe le compagnie hanno in programma di dare inizio a dei test, durante questo 2018, per verificare il pieno raggiungimento dei requisiti della NASA da parte dei propri sistemi.

L’obiettivo del Commercial Crew Program è il trasporto sicuro, affidabile ed economicamente adeguato da e per l’International Space Station di equipaggi dal suolo degli Stati Uniti.

La Starliner (CST-100) della Boeing verrà lanciata con l’Atlas V della United Launch Alliance dallo Space Launch Complex 41, mentre il Crew Dragon della SpaceX partirà dal Launch Complex 39A con il Falcon 9.

Al completamento dei vari test di volo senza, e con equipaggio, la NASA esaminerà attentamente i dati ottenuti dai suddetti per verificare se questi sistemi incontrino i requisiti per la certificazione finale. Dopo aver ottenuto la certificazione da parte dell’ente spaziale americano, le due compagnie avranno il compito di inviare ciascuna sei missioni con equipaggio verso l’ISS a partire dal 2019 fino al 2024.

Vediamo cosa bolle in pentola per questo 2018:

Boeing

Capsula: Nel 2018 proseguirà il completamento di tre unità e dei relativi moduli di servizio presso il Commercial Crew and Cargo Processing Facility del Kennedy Space Center della NASA. Ad Huntington Beach, in California, la compagnia di Chicago sta sottoponendo la versione strutturale della sua capsula a dei test di shock, di carico e di separazione. Verrà inoltre svolta una serie di accensioni del modulo di servizio presso la base di White Sands in New Mexico, oltre a dei test ambientali che includeranno prove termiche, al vuoto e con le frequenze elettromagnetiche presso le strutture di El Segundo, California.

L’ex astronauta della NASA Chris Ferguson indossa la nuova tuta sviluppata dalla Boeing e dalla David Clark. (C) Boeing/David Clark

Tuta: Continueranno i test di verifica sul sistema integrato, che includeranno quelli sul sistema di controllo ambientale, sul sistema di supporto vitale, quelli di immersione in acqua, oltre a dei test con l’ausilio della realtà virtuale, e a quelli di operatività in cabina simulando le fasi di lancio e rientro. Verranno provate le procedure prelancio di uscita di emergenza con gli equipaggi di terra, si effettueranno delle simulazioni di ascesa con i team delle operations e di uscita post atterraggio.

Propulsori: Boeing ed Aerojet Rocketdyne porteranno a termine i test di qualifica dei motori del sistema di pad abort, senza e con equipaggio. Ognuno dei quattro motori di abort ed i 48 thrusters verranno testati presso la White Sands Test Facility in New Mexico prima di essere installati sul modulo di servizio.

Paracadute: Al momento, la Boeing ha completato due dei cinque test di qualifica pianificati. Prossimamente, un enorme pallone gonfio di elio solleverà una versione full-size della capsula dal deserto del New Mexico. La Starliner salirà con una velocità di circa 300 m/min prima di venire sganciata una volta raggiunta una quota di 12 km. A questo punto partirà una sequenza di apertura coordinata dei vari paracadute, a cominciare dai due frenanti, per proseguire poi con i tre pilota terminando quindi con i tre paracadute principali che rallenteranno la capsula in modo tale da permetterle un atterraggio in condizioni di sicurezza.

Space Launch Complex 41: Boening e United Launch Alliance concluderanno le modifiche al pad di lancio per rendere idoneo il complesso Atlas V per le missioni con equipaggio. I lavori sono quasi terminati, inclusa l’installazione ed il test della torre di accesso per l’equipaggio, il braccio rotante, la camera bianca, il sistema di evacuazione del personale e quello di soppressione idrica.

Un’immagine particolare del test sui paracadute tenutosi il 10 marzo 2017 (C) Boeing.

Pad Abort Test: Verrà completato un pad abort test senza equipaggio presso il White Sands Missile Range in New Mexico, per verificare la capacità della Starliner di eseguire in sicurezza una procedura di recupero d’emergenza della capsula e del suo equipaggio. Nel corso di questo test verranno azionati quattro propulsori di abort e 20 motori di manovra orbitale per simulare un abort dal razzo Atlas V sul pad di lancio. La spinta complessiva prodotta sarà pari a circa 85.275 kg per una durata di sei secondi per spingere lo Starliner a circa 1.600 m di altitudine, quindi obbedendo ad un preciso timing, il modulo di servizio si separerà dalla capsula con l’equipaggio che atterrerà appesa ai suoi paracadute.

Test di Volo Orbitale: Dopo il lancio dallo Space Launch Complex 41, lo Starliner senza equipaggio si aggancerà all’International Space Station, e dopo due settimane di volo congiunto durante le quali verranno raccolti precisi dati sulla sua performance, la capsula si staccherà per fare ritorno sulla Terra nella parte occidentale degli USA. Il test sarà volto a verificare le performances del vettore, della Starliner, dei sistemi di terra e del team della Boeing, in vista di una missione con equipaggio.

Test di volo con equipaggio: Saranno due i membri dell’equipaggio della Starliner, per la prima missione commerciale della Boeing verso l’International Space Station. La capsula verrà lanciata con un Atlas V dallo Space Launch Complex 41 e rientrerà ancora negli USA occidentali. Questa missione rappresenterà il ripristino dei lanci spaziali abitati dal territorio statunitense. Al termine del flight test, e dopo la certificazione da parte della NASA, la Starliner della Boeing potrà incominciare a trasportare con regolarità gli astronauti da e per la stazione spaziale per conto dell’agenzia spaziale americana.

Training per il recupero: Boeing, NASA ed il Department of Defense condurranno delle prove di training per il recupero dell’equipaggio. La prova finale completa simulerà il rientro degli astronauti sulla Terra, sempre nella parte occidentale degli Stati Uniti. La Starliner è stata progettata per atterrare al suolo, ma si prevede di poterla fare ammarare in caso di emergenza.

SpaceX

Capsula: L’azienda di Elon Musk sta facendo dei significativi progressi con le sue sei capsule Dragon che ha attualmente in fase di produzione e testing. Il modulo per la qualifica strutturale è stato sottoposto a dei test su larga scala che si concluderanno nella prima metà di quest’anno. Altri test proseguiranno sui sistemi per l’Environment Control and Life Support System nei primi mesi dell’anno. L’avionica del modulo per l’equipaggio che verrà impiegato per l’imminente Demonstration Mission 1 è stata attivata, ed i componenti strutturali delle sue sezioni a pressione e di servizio sono stati integrati. Proseguiranno anche i preparativi per la capsula destinata alla Demonstration Mission 2.

Tuta: Proseguiranno i test di qualifica e di validazione inclusi quelli con gli astronauti che comprenderanno i test di vestizione, di visibilità e quelli a pressione. SpaceX intende costruire tute su misura per ognuno dei suoi quattro astronauti, per assicurare una perfetta vestibilità ed un comfort ottimale.

Merlin/SuperDraco: Continueranno i rigorosi test di qualifica dei propulsori Block 5 M1D e MvacD presso la struttura di test e sviluppo della SpaceX di McGregor, Texas. Questi motori di concezione avanzata sono costruiti presso il quartier generale di Hawthorne in California, ed equipaggeranno i primi ed i secondi stadi dei Falcon 9 destinati alle capsule Crew Dragon. SpaceX concluderà inoltre il principale test integrato dei thrusters Draco e SuperDraco (con parti stampate in 3-D) sullo stand di prova SuperModule.

Demo-1 Flight Test: Per il secondo quadrimestre di quest’anno si prevede la prima missione dimostrativa con il Crew Dragon, di andata e ritorno dalla stazione spaziale. La missione senza equipaggio partirà dal Pad 39A ed utilizzando i propri dispositivi avanzati per il rendezvous ed il docking autonomo porterà la Crew Dragon a raggiungere l’ISS. Con questo flight test verrà fatta una prova generale del vettore manned Falcon 9 Block 5, della capsula Dragon e di tutti i sistemi associati, incluso il Mission Control di Hawthorne.

La fase di fabbricazione di un interstadio del Falcon 9 negli stabilimenti della SpaceX (C) SpaceX.

Test di abort in volo: Fra i due Demo Flights di quest’anno, SpaceX eseguirà anche un importante test di abort in volo impiegando un Falcon 9 e la Crew Dragon. Utilizzando i potenti propulsori SuperDraco della Crew Dragon, la compagnia di Musk dimostrerà di essere in grado di mettere in salvo l’equipaggio nel caso di gravi anomalie durante il lancio. Il test avrà luogo dal Launch Complex 39A del Kennedy Space Center.

Demo-2 Flight Test: Nel terzo quarto di quest’anno è prevista la prima storica missione con equipaggio per la SpaceX, nell’ambito del Commercial Crew Program. La missione vedrà due astronauti della NASA partire alla volta dell’ISS a bordo del Crew Dragon dal Launch Complex 39A. Essa fungerà da precursore alle missioni operative di rotazione degli equipaggi nell’ambito del Commercial Crew Program.

Launch Complex 39A: Nel corso del 2017 SpaceX ha riattivato il Launch Complex 39A del Kennedy Space Center lanciando una dozzina di missioni. Durante il 2018 il pad verrà ulteriormente aggiornato per supportare le missioni commerciali con equipaggio. Verranno installate la rampa di accesso Crew Access Arm e la camera bianca.

Paracadute: È stato completato il primo round di test di qualifica dei paracadute della Crew Dragon nel corso del 2017. Il secondo round di test di validazione verrà completato per la metà del 2018.

Recovery Trainer Testing: In vista di un improbabile evento che porti ad una situazione di recupero inusuale, SpaceX ha lavorato congiuntamente con la NASA e con il Department of Defense per pianificare diversi scenari di recupero degli equipaggi, in base alle varie situazioni di contingenza. La compagnia di Hawthorne completerà entro l’anno un round addizionale di esercitazioni di training per il recupero in acqua al largo delle coste della Florida.

Fonte: NASA