Il 2024 delle stazioni spaziali

È un appuntamento tradizionale per AstronautiNEWS ritrovarsi a cavallo del nuovo anno trarre un bilancio dei 12 mesi appena trascorsi. All’inizio di dicembre si è discusso sul momento d’oro per le missioni dirette verso la Luna, con il ritrovato interesse da parte delle agenzie spaziali, oggi non più sole grazie al coinvolgimento di aziende private.

Nelle righe a seguire si porrà invece l’accento sulle vicissitudini dei due avamposti spaziali abitati attualmente in orbita: la Stazione Spaziale Internazionale (ISS) e la stazione spaziale cinese. Premessa: se da un lato il 2024 ha riservato poca azione rispetto a un frizzante 2023, ricco di attività extraveicolari (EVA), dall’altro non sono mancati momenti memorabili dal sapore storico o per l’individuo, per un paese o una comunità.

Stazione Spaziale Internazionale

Avevamo lasciato il 2023 con il sospiro di sollievo per il ritorno sulla Terra il 27 settembre di Sergej Prokop’ev, Dmitrij Petelin e Francisco Rubio, rimasti a sorpresa 12 mesi sulla Stazione a causa dell’imprevisto con la loro Sojuz MS-22. Tocca dunque al settetto di Expedition 70, sotto la responsabilità dell’astronauta danese Andreas Mogensen, prendersi cura dell’avamposto. Gli ultimi mesi dell’anno volano via, tra una serie di attività extraveicolari, il viavai di veicoli cargo, la consueta ricerca scientifica e momenti di convivialità.

Scoccato il nuovo anno, cresce l’attesa per l’arrivo di quattro ospiti che avranno il privilegio di condividere un paio di settimane insieme ad Expedition 70. Ad affiancare l’astronauta di lunga data Michael López-Alegría nella terza missione privata di Axiom Space ci sono: Walter Villadei, Alper Gezeravci e Marcus Wandt, tutti e tre alla prima esperienza in orbita. Una missione dal forte valore emotivo ognuno di loro: l’italiano Villadei concretizza le esperienze acquisite negli anni tra cui la qualifica di cosmonauta, Gezeravci metaforicamente il sogno e le ambizioni di una nazione (la Turchia) con l’auspicio che altri connazionali possano seguirne la strada. Wandt è invece il primo della nuova generazione di astronauti di ESA (la classe 2022) ad andare nello spazio, caratterizzata dalla distinzione della carriera di astronauta a tempo pieno e riservista. Lui appartiene proprio a quest’ultimo gruppo, persone che verranno formate e assegnate a missioni speciali come i voli di breve durata di Axiom Space.

Alla fine sono 18 i giorni trascorsi nella stazione spaziale, dal 20 gennaio al 7 febbraio, un tempo sufficiente per completare il programma di ricerca della missione, sfruttando l’incredibile piattaforma scientifica dell’avamposto, e realizzare attività divulgative che fungano da ispirazione per le nuove generazioni. Un’esperienza arricchita, seppur da spettatori, dall’attracco assistito con il braccio robotico Canadarm2 del veicolo cargo Cygnus (NG-20) e le emozioni dell’apertura della stiva. Un’operazione di routine per i membri di una Expedition, meno per astronauti privati non professionisti, che certamente desta curiosità. In un viaggio, oltre alla meta e la compagnia, sono i momenti di convivialità che rendono l’avventura speciale come le cene di gruppo, la visione di un film insieme oppure i festeggiamenti per importanti ricorrenze o traguardi. Come non citare le congratulazioni al cosmonauta Oleg Kononenko che il 4 febbraio 2024 ha superato il record di 878 giorni complessivamente trascorsi nello spazio di Gennadij Padalka.

Il 5 marzo l’avamposto abbraccia l’equipaggio di Crew-8, che porterà avanti per i successivi sei mesi il lavoro iniziato da Crew-7. Ciò significa che per Andreas Mogensen, Jasmin Moghbeli, Satoshi Furukawa e Konstantin Borisov la spedizione iniziata a fine agosto è quasi giunta al termine. C’è ancora una settimana prima del rientro, giorni utili a raccogliere gli effetti personali, godersi i momenti che restano nello spazio e aiutare i nuovi arrivati a prendere il ritmo con la routine in microgravità, tra attività di vita quotidiana e di ricerca.

L’11 marzo Crew-7 lascia definitivamente la stazione spaziale, il giorno successivo all’avvicendamento al comando tra Andreas Mogensen e Oleg Kononenko. Expedition 70 si concluderà solamente un mese più tardi, il 6 aprile, con il distacco della Sojuz MS-24. A bordo della capsula l’astronauta statunitense Loral O’Hara, che ha passato il testimone alla collega Tracy Caldwell Dyson, insieme a Oleg Noviskij, che ha accompagnato la cosmonauta bielorussa Marina Vasilevskaja nell’ultima missione turistica del 2024.

Il momento clou per Expedition 71 è l’attracco della capsula CST-100 Starliner di Boeing nell’ambito del primo volo di collaudo con equipaggio, composto da Barry Wilmore e Sunita Williams. Una missione a lungo attesa, ma posticipata di svariati mesi a causa di problemi riscontrati nella preparazione del veicolo e dalle verifiche approfondite dopo i due voli di prova senza equipaggio. L’avamposto è già pronto ad accoglierla a maggio, ma a poche ore dal lancio emerge un problema con il vettore Atlas V che obbliga a rinviare il decollo fino alla risoluzione dell’anomalia. Il 5 giugno si parte per davvero, l’Atlas V si comporta egregiamente, l’ascesa è da manuale così come l’ingresso in orbita di Starliner. Fin qui tutto bene, si penserà che le difficoltà siano ormai alle spalle, no?

Il profilo di volo lascia circa 24 ore ai due astronauti per riposarsi e per eseguire una serie di test funzionali, come esercizi di controllo manuale della capsula, prima dell’avvicinamento finale con l’avamposto. In questo frangente l’equipaggio è informato della presenza di nuove perdite di elio attraverso il sistema di controllo di assetto, un problema sistematico alle valvole che affligge Starliner fin dal debutto e già noto prima del lancio. Il tasso di dispersione non è tale da compromettere la missione, così come i gruppi di propulsori inibiti a livello precauzionale per isolare le linee di pressurizzazione di elio fallaci. L’attracco alla Stazione non è messo in dubbio e viene finalizzato regolarmente il 6 giugno 2024.

Similarmente a Demo-2 di SpaceX, il piano di volo originale prevede che la missione duri una decina di giorni, estendibili se necessario. I giorni passano e NASA e Boeing optano per questo scenario, ritenendo essenziale acquisire dati sulle prestazioni della capsula in orbita in condizioni difficilmente replicabili in modo fedele con i modelli a Terra. Inoltre si dà ai tecnici la possibilità di cercare e provare espedienti alla perdita di elio nel sistema propulsivo. Sono lezioni preziose sia nell’immediato che in ottica futura. Wilmore e Williams si integrano nel settetto di Expedition 71, fornendo un contributo non indifferente nell’economia della gestione delle ore lavorative dell’equipaggio, facendosi carico delle attività di manutenzione oppure seguendo le ricerche scientifiche già avviate, concedendo più tempo ai colleghi di concentrarsi su mansioni più importanti come la preparazione dell’attività extraveicolare.

Le settimane passano, circolano indiscrezioni ma i dubbi restano. Il 24 agosto la dirigenza NASA comunica la difficile decisione, ma allo stesso comprensibile votata alla prudenza: far atterrare Starliner in modalità automatica senza equipaggio. Il rientro avviene regolarmente il 7 settembre nonostante un paio di anomalie slegate dalle precedenti. Questo provoca un effetto a catena sul cronoprogramma dei veicoli per la rotazione degli equipaggi: non rientrando più con Starliner, di fatto Barry Wilmore e Sunita Williams vedono la loro missione estesa di mesi. I due faranno gruppo con Nick Hague e Aleksandr Gorbunov nella Crew Dragon di Crew-9, lanciata il 29 settembre di proposito con due membri dell’equipaggio, anziché quattro. Per consentire il loro rientro a marzo 2025, Zena Cardman e Stephanie Wilson sono costrette, a poche settimane dalla partenza, a fare un passo indietro e attendere l’assegnazione a una missione successiva con nuovi colleghi.

Con Starliner e Crew Dragon non si esaurisce qui il via vai di veicoli con equipaggio a settembre. L’11 settembre, tre ore dopo la partenza da Bajkonur, la Sojuz MS-26 si connette al modulo Rassvet con Aleksej Ovčinin, Ivan Vagner e Donald Pettit che prenderanno parte a Expedition 72. Per Tracy Caldwell Dyson, Nikolaj Čub e Oleg Kononenko è quasi giunto il momento di tornare a casa: dodici giorni dopo, il 23 settembre, atterrano nella steppa del Kazakistan. Una missione lunga 373 giorni per i due cosmonauti, che già sapevano di dover rimanere 12 mesi nello spazio, ma che per Kononenko assume un significato speciale. Si tratta del suo quinto volo, forse l’ultimo della carriera, con due eventi da ricordare: a febbraio il record di permanenza strappato al connazionale Padalka e il 5 giugno il superamento della simbolica cifra di 1000 giorni in orbita, saliti a quota 1110 al ritorno. Sono circa tre anni! Non è una questione di numeri, il giusto riconoscimento di una gloriosa carriera ventennale, lui che è il Capo del Corpo Cosmonauti.

Sotto Expedition 72 si chiude il 2024 e con essa ripartirà il 2025. Gli ultimi mesi dell’anno sono tranquilli, di ordinaria amministrazione, ma con alcune sorprese. Il 23 ottobre Crew-8 prende la via del ritorno e tocca terra, anzi l’acqua, due giorni più tardi al largo della costa della Florida. Il 3 novembre Crew-9 riposiziona la Crew Dragon Freedom in un differente boccaporto per consentire l’attracco da lì a 48 ore della missione di rifornimento SpX-31. È la prima volta che un’operazione eseguita di domenica! Un’altra notizia è inerente alla Cargo Dragon: l’8 novembre il veicolo di rifornimento accende i propulsori per correggere i parametri orbitali dell’avamposto, un evento anticipato qualche giorno prima in una conferenza stampa. Una novità sì, ma in due annunci distinti a giugno e luglio è stato reso noto che SpaceX ha vinto l’appalto per il veicolo di deorbitaggio della Stazione Spaziale Internazionale. Con SpX-31 l’azienda di Elon Musk inizia in questo modo ad acquisire dati che getteranno le basi per lo sviluppo dello US Deorbit Vehicle.

Il programma della Stazione Spaziale Internazionale si conferma un incubatore di tecnologie d’avanguardia, dando un’opportunità anche a piccole realtà di dimostrare la validità delle loro idee che senza lo stretto rapporto con le istituzioni non potrebbero avere accesso allo spazio. Dal modulo Kibo vengono messi in orbita cinque nanosatelliti: tra questi LignoSat, il primo satellite in legno.

Il 19 dicembre ha luogo da Poisk l’ultima attività extraveicolare del 2024, a opera di Aleksej Ovčinin e Ivan Vagner. Un anno veramente magro sotto questo aspetto, con due sole uscite totali, tutte fatte dai cosmonauti con lo scafandro Orlan-MKS. Se nel bilancio del segmento russo era previsto, per quello statunitense pesa il problema alle EMU, dovuto a una perdita d’acqua dal connettore ombelicale di una tuta. Uno stop impatta relativamente poco poiché la lista dei compiti da svolgere all’esterno non includeva mansioni considerate urgenti e strettamente importanti, già posticipate in passato: si trattava perlopiù di ordinaria manutenzione, rimozione di attrezzature in disuso e la predisposizione per il montaggio dei supporti per i pannelli fotovoltaici iROSA.

Stazione spaziale cinese

Come gran parte delle vicissitudini che interessano il mondo cinese, la copertura degli eventi è saltuaria e focalizzata sull’enfasi dei singoli eventi. Nel 2024 l’avamposto taglia il traguardo dei tre anni in orbita dal lancio del modulo Tianhe e prosegue senza intoppi la presenza in pianta stabile di astronauti che va avanti ormai dal 5 giugno 2022. Il processo di crescita e di affinamento della propria capacità tecnologica è costante e potrà contare anche sulla spinta del fervente settore privato commerciale. Infatti l’Agenzia spaziale cinese e le istituzioni pubbliche coinvolgeranno maggiormente le società private nelle operazioni dell’avamposto nazionale, assicurandosi i servizi di lancio, a prezzi competitivi, per due nuovi veicoli di rifornimento in fase di sviluppo da affiancare alla Tianzhou.

Ad alternarsi durante l’anno nell’avamposto sono tre equipaggi: a quello di Shenzhou-17 da ottobre 2023, si aggiunge il 25 aprile 2024 quello di Shenzhou-18 per i canonici cinque giorni di transizione tra una missione e la successiva. Loro si sono presi cura della stazione spaziale fino alla fine di ottobre, quando sono stati affiancati per un breve periodo da Shenzhou-19, prima di far ritorno il 3 novembre.

Il programma di ricerca procede a pieno regime: diversi sono i risultati scientifici di rilievo ottenuti, grazie alla possibilità di studiare in microgravità il mondo che ci circonda, così da capirne i segreti e i meccanismi. In modo analogo alla Stazione Spaziale Internazionale, l’avamposto cinese è il fulcro per il prossimo passo dell’umanità: il ritorno sulla Luna. Una piattaforma unica per acquisire e validare che tecnologie che serviranno. Si parla tanto di costruzioni da realizzare sulla superficie lunare: ecco la più recente missione di rifornimento (Tianzhou-8) ha consegnato all’avamposto blocchi di regolite artificiale diversi in composizione che simulano il suolo della Luna da esporre alle severe condizioni spaziali. L’obiettivo è trovare quale materiale e metodo di lavorazione della regolite è più consono alla realizzazione, in loco, di habitat lunari.

Per la Cina il 2024 non è stato un anno avaro di soddisfazioni, anzi. Realizza quattro attività extraveicolari: due a maggio e luglio con gli astronauti di Shenzhou-18, una marzo (la seconda dall’inizio della missione) con Shenzhou-17 e un’altra finora con Shenzhou-19. I compiti hanno riguardato principalmente il consolidamento dell’operatività dell’avamposto per gli anni a venire, con l’installazione di protezioni anti micrometeoriti in punti sensibili, smaltimento di attrezzature in disuso, la riparazione – riuscita – delle celle fotovoltaiche del modulo Tianhe danneggiate da un detrito. Con la dovuta cautela visti i differenti metodi di scandire l’EVA, l’uscita del 18 dicembre da parte di Cai Xuzhe e Song Lingdong di Shenzhou-19 ha fatto la storia. I due astronauti hanno lavorato in esterna per nove ore e sei minuti, migliorando di 10 minuti il record di EVA più lunga fatto registrare dalla coppia statunitense James Voss e Susan Helms nel 2001. Un traguardo di rilievo soprattutto a livello nazionale, dimostrando un’ottima coordinazione tra i controllori di missione sulla Terra, i due astronauti impegnati all’esterno e il terzo membro dell’equipaggio, Wang Haoze, che manovrava il braccio robotico e supervisionava le operazioni.

Dal 2018 l’accesso al corpo astronauti cinese non è più esclusivo alle persone arruolate nelle Forze Armate, anche semplici cittadini possono essere partecipare al bando di selezione. La nomina di Wang Haoze segna una prima volta per il paese: è il primo ingegnere aerospaziale di genere femminile ad andare nello spazio (la terza astronauta donna della Cina), l’unica del suo gruppo di selezione tra 18 candidati.

Infine, l’ultimo traguardo importante lo ha conquistato Ye Guangfu. Grazie alle due visite alla stazione spaziale cinese con Shenzhou-13 e Shenzhou-18 ha superato simbolicamente i 365 giorni in orbita, diventando il primo cittadino cinese a riuscirci. Può significare poco, ma è tanto per una nazione che si sta affermando tra i principali protagonisti del panorama spaziale odierno. Assume tutt’altro rilievo considerando che delle oltre 600 persone andate nello spazio, di queste meno di sessanta hanno avuto la fortuna di poter vivere un anno orbitando attorno alla Terra.

Il racconto del 2024 spaziale proseguirà in un prossimo articolo dove si parlerà, tra l’altro, del programma Artemis, di Starship, dei voli umani suborbitali e dell’esplorazione robotica del sistema solare e oltre.