Tutti gli articoli di Luigi Borghi

L’energia solare dallo spazio alla Terra con le microonde

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Rappresentazione artistica di irradiazione di energia solare sotto forma di microonde verso installazioni militari e remote. Credito: US Naval Research Laboratory

L’esperimento sull’X37B del Naval Research Laboratory è sicuramente il precursore di una tecnologica da tempo in studio: cattura dell’energia solare fuori dal l’atmosfera con pannelli fotovoltaici geostazionari al massimo rendimento, conversione in microonde e trasmissione a Terra dove una “rectenna” (cioè una antenna munita di raddrizzatore) la trasforma direttamente in inerzia elettrica a corrente continua.

Rendimento attuale: 90%!

Ovviamente, dato l’origine del finanziamento, è ovvio che i risultati andranno a soddisfare quelle necessità militari di avere energia continua anche in posti dove altre fonti non possono arrivare.

Ma è evidente pure la ricaduta civile di questa tecnologia. Un satellite appositamente attrezzato può trasmettere centinaia di kw di potenza elettrica in un posto o in altro, anche distanti migliaia di km. semplicemente spostando l’orientamento dell’antenna.

La novità di questa notizia sta però nel fatto che è la prima volta che trapelano dettagli sulle missioni di questa navetta spaziale autonoma, questo Space Shuttle in miniatura che però è in grado di andarsene in orbita, lavorare per anni e poi tornare da solo quando ha finito.

Commento di Luigi Borghi.

Eccovi l’articolo tratto da spacenews.

L’esperimento dello “spazioplano” militare fa luce sui satelliti solari spaziali

di Leonard David – 4 luglio 2020

Un esperimento lanciato il 17 maggio a bordo dell’X-37B Orbital Test Vehicle-6 della US Air Force si basa su oltre un decennio di lavoro incentrato su un satellite solare spaziale modulare in grado di irradiare energia sulla Terra.

Sviluppato dal US Naval Research Laboratory (NRL) a Washington, l’hardware è chiamato Modulo fotovoltaico per radiofrequenze o, in breve, PRAM.

La PRAM è uno sviluppo del NRL nello sviluppo di moduli “sandwich” in cui un lato riceve energia solare con un pannello fotovoltaico, l’elettronica nel mezzo converte la corrente diretta in microonde e l’altro lato ha un’antenna per trasmettere l’energia a terra.

Il modulo fotovoltaico per antenna a radiofrequenza (PRAM) è un esperimento a bordo dello spazioplano X-37B dell’esercito americano, mostrato qui nel 2017. Credit: U.S. Air Force

Paul Jaffe dell’NRL, responsabile dell’innovazione Power Beaming e Space Solar Portfolio, ha affermato che la PRAM a bordo dell’X-37B non sta stabilendo un vero e proprio collegamento di potenza. Piuttosto, il modulo da 30 centimetri è dedicato alla valutazione della sua capacità di conversione energetica e delle prestazioni termiche del dispositivo in orbita terrestre. Mentre la PRAM genera energia RF, quell’energia non arriva a un’antenna a causa del potenziale di interferenza con altri carichi utili a bordo dell’X-37B, ha detto a SpaceNews.

Consegna dei dati

“Stiamo testando un componente funzionale che farebbe parte di una classe di satelliti ad energia solare che alla fine invierebbe energia dallo spazio alla Terra”, ha detto Jaffe, il principale investigatore della PRAM. “Prevediamo di pubblicare qualcosa tra diversi mesi una volta recuperati alcuni dati e avremo la possibilità di analizzarli”.

Ci saranno consegne regolari di dati dal veicolo che ospita la PRAM, ha affermato Chris DePuma, ingegnere elettronico NRL e responsabile del programma PRAM. “Il vantaggio della loro piattaforma [X-37B] è che non dobbiamo creare il nostro sistema di comunicazione. Raccolgono i nostri dati in un pacchetto che possiamo analizzare.”

Dati i risultati della PRAM, un passo successivo sarebbe la fabbricazione di un sistema completamente funzionale su un veicolo spaziale dedicato per testare la trasmissione di energia sulla Terra che potrebbe potenzialmente aiutare a alimentare installazioni remote come basi operative dirette e aree di risposta alle catastrofi.

Gettare le basi

In un rapporto di ottobre, “Opportunità e sfide per Space Solar per installazioni remote”, un gruppo di studio NRL ha esplorato il concetto di fornire energia a installazioni militari e remote tramite energia solare. Lo studio ha stabilito che permangono significative sfide tecnologiche, economiche, legali, politiche, operative, organizzative e programmatiche irrisolte inerenti allo sviluppo di una capacità solare spaziale dispiegabile.

Tuttavia, a causa della potenziale natura rivoluzionaria dell’energia solare spaziale per le applicazioni terrestri, il team di studio ha raccomandato investimenti in diverse aree critiche, la principale delle quali era la tecnologia del fascio di energia.

L’hardware PRAM è il primo esperimento orbitale progettato per convertire la luce solare per la trasmissione di energia a microonde per i satelliti ad energia solare. Credito: US Naval Research Laboratory
Jaffe ha affermato che permangono questioni aperte con la tecnologia del power beaming e il suo livello di maturità, da cui l’esperimento X-37B. La PRAM è vista come il primo esperimento orbitale progettato per convertire la luce solare per la trasmissione di energia a microonde per i satelliti ad energia solare.

“Puoi certamente fare valere per i satelliti ad energia solare in molte circostanze in cui sarebbe preferibile un collegamento laser, non un collegamento a microonde”, ha detto Jaffe. “Un’applicazione sta ottenendo energia nelle regioni permanentemente in ombra della luna”, ha detto, dove ci si aspetta che l’acqua ghiacciata possa essere trasformata in quantità potabile per sostenere gli equipaggi, oltre a spezzare quella risorsa in componenti del combustibile per missili.

DePuma dell’NRL ha affermato che l’obiettivo principale dell’esperimento PRAM sull’X-37B è gettare le basi per dimostrare che il concetto funziona e non mancano problemi importanti.

“Il motivo dietro l’architettura del modulo sandwich è di modulare il sistema satellitare spaziale solare. È possibile inviare alcuni componenti alla volta e assemblarli in orbita. Si costruisce una struttura molto grande con più piccoli lanci”, ha detto DePuma. “È un buon modo per avvicinarsi ai sistemi più grandi.

Link all’articolo 

L’accesso allo spazio costa sempre meno

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Il sistema di lancio in orbita di Virgin Orbit durante un precedente test (sub orbitale) Credits: Virgin Orbit.

Un parametro, quello dei costi, sta scendendo velocemente.

Merito della concorrenza, delle nuove tecnologie e diciamolo pure anche di SpaceX che ha inaugurato il recupero del primo stadio di un lancio orbitale.

La precisazione è necessaria perché in effetti il primo a tentare con successo questa procedura fu Jeff Bazos della Blue Origin che però lo aveva applicato a voli suborbitali.
Un po’ più facile …

Ora ci prova la Virgin che porta avanti la su tecnica, applicata ai voli commerciali suborbitali ma che ora tenta il salto con i piccoli satelliti in orbita bassa.

Ma non è finita! Vi sono altre aziende americane in coda per questo tipo di approccio.

Ne vederemo delle belle.

In questo primo piano si vede con precisione il meccanismo di aggancio del razzo Launcher One. Credits: Virgin Orbit

Commento di Luigi Borghi

Eccovi il link all’articolo:

https://www.astrospace.it/2020/05/25/virgin-orbit-per-la-prima-volta-in-orbita-con-un-sistema-tutto-nuovo/amp/

Gli astronauti di Artemis saranno pedoni!

Si, proprio così! Appiedati! Almeno nelle prime missioni.
Ci si sarebbe aspettato che con una capsula come la Orion riprogettata con tecnologia attuale, anche il rover lunare subisse la stessa ingegnerizzazione. Invece no! Gireranno a piedi con tute molto più comode e con maggior autonomia che gli permetteranno di passeggiare per 16 km anziché il solo km delle tute di Buzz e Neil di Apollo 11. Anche l’ambiente polare della prima missione di Artemis sarà molto più “duro” rispetto all’equatore del progetto Apollo. La scelta del polo sud è legata alla ricerca di acqua ghiacciata dentro ai crateri mai esposti alla luce del Sole. Un elemento indispensabile per andare avanti con la programmata base lunare. Senza acqua, niente cibo, niente carburante per i razzi di ritorno: fine dei giochi. Ma l’acqua c’è, questo già si sa. L’articolo che vi propongo comunque mette il dito su una piaga, perché anch’io mi sarei aspettato una bella automobile elettrica, nuova di zecca, targata ‘Luna 5’ magari prodotta da Tesla!
Eccovi l’articolo tratto da Space.com.

Commento di Luigi Borghi.

Non aspettarti che i primi astronauti della NASA viaggino sulla luna in un’elegante macchina lunare

di Meghan Bartels

Rappresentazione di un artista di astronauti che camminano sulla luna come parte del programma Artemis della NASA.
(Immagine: © NASA)

L’anno scorso, la NASA si è prefissata un obiettivo ambizioso : inviare gli astronauti a camminare sulla luna nel 2024. Ora, l’agenzia è impegnata a pianificare cosa faranno gli astronauti durante quelle escursioni.

La NASA non ha fatto sbarcare umani in un altro mondo da quasi 50 anni, non dalla missione Apollo 17 sulla luna del 1972. Ma questo è l’obiettivo dell’agenzia per il suo programma Artemis . Quindi, l’agenzia sta combinando quell’esperienza Apollo con ciò che ha appreso durante decenni di vita e di lavoro sulla Stazione Spaziale Internazionale, e cospargendo alcune sfide che vuole affrontare in preparazione della prossima pietra miliare dell’esplorazione, una missione umana su Marte.

La scienza non è il fattore limitante, ovviamente: gli scienziati hanno avuto il desiderio di tornare sulla superficie della luna per secoli. Ma le discussioni intorno al programma Artemis hanno teso a focalizzarsi sulle sfide che devono essere affrontate prima del primo atterraggio con equipaggio nel 2024 o sulla visione a lungo termine dell’agenzia per la luna, piuttosto che sui dettagli pratici di sfruttare le prime opportunità di moonwalk .

In una serie di presentazioni fatte il mese scorso, il personale della NASA ha descritto alcuni dettagli della visione dell’agenzia per una nuova era di passeggiate sulla luna. In particolare, i rappresentanti hanno offerto un’idea di come le attività extraveicolari, o EVA, durante la prima missione terrestre , Artemis 3 nel 2024, potessero svolgersi.

In primo luogo, le basi: durante la missione, due astronauti trascorreranno fino a circa 6,5 ​​giorni sulla superficie lunare, ha detto Lindsay Aitchison, un ingegnere di tuta spaziale alla NASA, durante il Lunar Surface Science Virtual Workshop tenutosi il 28 maggio.

È quasi il doppio della durata del più lungo soggiorno di astronauti durante le missioni Apollo . Durante quel soggiorno, gli astronauti effettueranno circa quattro attività extraveicolari, ciascuna delle quali potrebbe durare circa sei ore, ha detto Aitchison, in linea con la durata delle escursioni tipiche al di fuori della Stazione Spaziale Internazionale. Durante la prima missione di atterraggio con equipaggio, gli astronauti dovranno usare i propri piedi per aggirare la superficie lunare. 

La NASA non si aspetta di avere un grande rover in superficie e pronto ad aiutare l’esplorazione fino al secondo atterraggio al più presto. “Saremo limitati al solo equipaggio e fino a che punto potranno camminare con i propri piedi”, ha detto Aitchison. “Questa è ancora una distanza abbastanza ampia, ma è un po ‘limitata fino a quando non si arriva alle ulteriori fasi di esplorazione.”

Dato questo vincolo, ha detto Aitchison, la NASA ha calcolato che durante ogni EVA, l’equipaggio dovrebbe essere in grado di coprire circa 10 miglia (16 km) di andata e ritorno. (Per fare un confronto, durante la loro unica escursione lunare su Apollo 11 , Neil Armstrong e Buzz Aldrin percorsero circa 3.300 piedi, o 1 km, in 2,5 ore.)

Le esplorazioni degli astronauti saranno anche limitate in termini di dove le loro tute possono tenerli al sicuro. Le missioni Apollo sono approdate tutte nella regione equatoriale della luna, ma le missioni Artemis andranno in un posto completamente nuovo, la regione del polo sud , dove temperature estremamente fredde possono creare problemi alle tute spaziali.

Questa è una decisione calcolata da parte della NASA. Il polo sud è allettante perché gli scienziati hanno confermato che il ghiaccio d’acqua si nasconde sotto la superficie della luna in crateri meridionali profondi che non vedono mai la luce solare diretta. Gli aspiranti esploratori sperano che tale ghiaccio possa essere estratto e trasformato in acqua potabile o combustibile per missili, facilitando missioni più ambiziose.

Ma le stesse condizioni che favorirebbero tale ghiaccio renderebbero difficile l’esplorazione diretta da parte degli astronauti. Le tute spaziali della prima missione atterrata non saranno in grado di resistere a temperature così fredde, ha confermato Jake Bleacher, geologo e capo esploratore della NASA, durante lo stesso incontro. Anche nelle missioni successive, gli astronauti potrebbero aver ancora bisogno di rimanere in aree più calde e illuminate dal sole e lasciare il lavoro diretto nelle regioni permanentemente ombreggiate agli assistenti robotici.

La prima tuta spaziale Artemis sarà un modello chiamato Exploration Extravehicular Mobility Unit , o xEMU, che si basa sulle tute EMU attualmente utilizzate dagli astronauti durante le passeggiate spaziali sulla Stazione Spaziale Internazionale, incorporando alcune lezioni specifiche sulla luna del programma Apollo.

“Qui testeremo le tecnologie, utilizzeremo le lezioni apprese dall’UEM e ovviamente da Apollo, per arrivare al 2024”, ha dichiarato Natalie Mary, ingegnere di sistemi EVA presso il Johnson Space Center della NASA a Houston, durante un comitato su Incontro di ricerca spaziale tenutosi virtualmente il 20 maggio incentrato sulle missioni umane su Marte. “Abbiamo alcune cose che stiamo trattenendo [on] per [esplorazione] lunare sostenuta.”

In particolare, durante tutto il processo di progettazione di xEMU, gli ingegneri delle tute spaziali si sono concentrati sull’adattamento e sulla mobilità al fine di facilitare l’esplorazione. A differenza delle tute Apollo e della stazione spaziale, le tute xEMU enfatizzano il movimento della parte inferiore del corpo, pensato per garantire che gli astronauti possano camminare sulla superficie con relativa facilità.

Tuttavia, la xEMU sarà una tecnologia in evoluzione e la NASA ha già in programma di apportare alcune modifiche per supportare soggiorni lunari più lunghi per le successive missioni Artemis, tra cui rafforzare la protezione della tuta contro la polvere di luna viziosa. Le suite successive potrebbero anche essere programmate per verificare le loro condizioni, piuttosto che richiedere tempo prezioso all’astronauta per un’ispezione dettagliata per garantire la sicurezza.

Uno dei componenti dell’xEMU che la NASA sta analizzando più attentamente sono i guanti , Tamra George, uno specialista di strumenti presso il Johnson Space Center, ha dichiarato durante il Lunar Surface Science Virtual Workshop.

“Una delle più grandi cose che limita i nostri progetti di strumenti e strumenti EVA è la mano guantata”, ha detto George.

I guanti da completo devono percorrere un equilibrio difficile, ha detto George, poiché devono essere flessibili per facilitare le attività degli astronauti ma anche abbastanza duri da mantenere gli astronauti isolati dal duro ambiente lunare. E tra la maggior parte dei guanti stessi e la pressione della tuta, il lavoro manuale nello spazio può essere sia difficile che drenante.

E, naturalmente, la mancanza di trasporto sulla superficie lunare influenza il tipo di strumenti che gli astronauti possono portare sulle passerelle lunari proprio come limita il terreno che possono coprire. Poiché gli astronauti della missione Artemis 3 dovranno portare da soli i loro kit di strumenti, equipaggiamento pesante o voluminoso non sarà un’opzione fino alle missioni successive.

Quei vincoli, oltre all’esperienza sulla luna di miele durante l’era dell’Apollo, hanno portato la NASA a stabilirsi su un set iniziale di otto strumenti scientifici di base per gli astronauti per portare queste escursioni, ha detto Adam Naids, un ingegnere di sviluppo hardware presso il Johnson Space Center, durante lo stesso incontro . Tali strumenti includono punti di geologia come un martello, un rastrello, una paletta e una pinza.

Naturalmente, la missione Artemis 3 è ancora a più di quattro anni di distanza, quindi la NASA è ancora all’inizio del processo di pianificazione di ogni aspetto delle sue passeggiate spaziali.

“L’idea qui era solo per iniziare a sviluppare alcuni degli strumenti che avevano un’alta probabilità di volare in base a ciò che è stato fatto in Apollo”, ha detto Naids. “Questo non è pensato per essere un elenco all-inclusive. Ci saranno dozzine e dozzine di altri strumenti e attrezzature che verranno realizzati, ma ci ha dato il via”.

Link all’articolo 

Un’altra ottima notizia per la SpaceX!

Quando feci una analisi dei nuovi mezzi di trasporto per astronauti che la NASA aveva approvato per sostituire lo Shuttle, ad uso della nostra rivista “il Cosmo News”, rimasi stupito delle conclusioni dell’agenzia spaziale americana. I vincitori furono Boeing con il suo CST-100 Starliner e Space X sia con il suo vettore Falcon 9 che con la capsula Crew Dragon.
Ciò che mi stupì fu il fatto che alla Space X venne negata la sua più grande opportunità: quella del riuso! Infatti, al momento dell’accordo, la NASA abilitò i mezzi con astronauti della SpaceX solo per la prima missione umana.
Quell’hardware avrebbe poi potuto essere riutilizzato da e per la ISS solo come veicoli cargo.
Ora, trascurando la ragione per cui il CS-100 arriva all’asciutto, nel deserto, mentre la Crew Dragon arriva in mare, e il fatto che il vettore della CS-100 non è riutilizzabile comunque, mi sembrava una grossa restrizione.
La competitività della Space X sta anche nel fatto che si può riutilizzare l’hardware per una decina di missioni! La decisione di far arrivare la Dragon nell’oceano anziché sulla terra ferma (forse la ragione per la quale il riuso fu negato) è stata una scelta NASA e non un limite della capsula SpaceX.
Comunque la NASA si è ravveduta forse intuendo che un hardware che ha già funzionato bene per una volta, magari, va bene anche la seconda … e la terza! O forse i 2,6 miliardi di dollari concessi alla SpaceX per le prossime sei missioni umane. Comunque, ora direi che la situazione è più chiara e forse, anzi senz’altro, i costi di accesso allo spazio cominceranno a scendere significativamente.Eccovi l’articolo tratto da Space Com.

Commento di Luigi Borghi.

La NASA afferma che SpaceX può riutilizzare capsule Crew Dragon e Falcon 9 nelle missioni degli astronauti

di Mike Wall

l primo lancio dell’astronauta con hardware usato potrebbe arrivare già l’anno prossimo

Un razzo SpaceX Falcon 9 lancia la missione Demo-2 di Crew Dragon sulla Stazione Spaziale Internazionale con gli astronauti della NASA Bob Behnken e Doug Hurley, il 30 maggio 2020, presso il Kennedy Space Center della NASA in Florida.
(Immagine: © Bill Ingalls / NASA)

Gli astronauti della NASA inizieranno presto a volare su veicoli SpaceX  usati , se tutto andrà secondo i piani.

L’agenzia ha approvato l’uso di capsule Crew Dragon pre-lanciate e di razzi Falcon 9 nelle missioni con equipaggio di SpaceX alla Stazione Spaziale Internazionale (ISS), secondo quanto riferito da Space News martedì (16 giugno).

Il via libera arriva attraverso una recente modifica del contratto CCtCap (Commercial Crew Transportation Capability) da $ 2,6 miliardi che SpaceX ha firmato con la NASA nel 2014, ha scritto Jeff Foust di SpaceNews. Il finanziamento di CCtCap ha riguardato il lavoro di sviluppo finale di Crew Dragon e del Falcon 9 a due stadi per il volo spaziale umano e paga anche per almeno sei missioni operative con equipaggio da e verso la ISS utilizzando la coppia.

“In questo caso, SpaceX ha proposto di riutilizzare i futuri sistemi o componenti Falcon 9 e/o Crew Dragon per le missioni della NASA presso la Stazione Spaziale Internazionale perché ritengono che sarà vantaggioso dal punto di vista della sicurezza e/o dei costi”, ha dichiarato la portavoce della NASA Stephanie Schierholz ha detto a SpaceNews. “La NASA ha effettuato un esame approfondito e ha stabilito che i termini della modifica generale del contratto erano nel migliore interesse del governo.”

Il primo volo con hardware usato potrebbe essere Crew-2, la seconda missione contratta, che probabilmente decollerà nel 2021, secondo quanto riferito da SpaceNews. Crew-1 , che potrebbe essere lanciato già il 30 agosto di quest’anno, utilizzerà un nuovo Crew Dragon e Falcon 9, come ha fatto il volo di prova Demo-2.

Demo-2 è stato lanciato il 30 maggio, inviando gli astronauti della NASA Bob Behnken e Doug Hurley all’ISS sul primo volo spaziale umano di SpaceX e la prima missione orbitale con equipaggio per decollare dal suolo americano da quando la NASA ha ritirato la sua flotta di navette spaziali nel 2011.

Non è chiaro nel momento in cui Behnken e Hurley stanno tornando sulla Terra. La NASA non ha ancora annunciato una data di fine per Demo-2, che potrebbe durare fino a quattro mesi.

Boeing detiene anche un accordo CCtCap con la NASA, un contratto da 4,2 miliardi di dollari che il gigante aerospaziale intende raggiungere utilizzando una capsula chiamata CST-100 Starliner . Il contratto di Boeing, anch’esso firmato nel 2014, ha permesso a Starliner di riutilizzarlo sin dall’inizio.

Il riutilizzo è la chiave per la visione di SpaceX e del suo fondatore e CEO miliardario, Elon Musk . Musk ha da tempo affermato che il riutilizzo rapido e completo dell’hardware spaziale è la chiave di volta necessaria per ridurre il costo del volo spaziale, che a sua volta consentirà la colonizzazione di Marte e altre ambiziose imprese di esplorazione.
SpaceX atterra già abitualmente e ri-pilota le prime fasi dei suoi razzi Falcon 9 e Falcon Heavy , e la società ha lanciato le capsule cargo Dragon all’ISS dal 2017. (SpaceX ha un contratto separato della NASA per effettuare corse di rifornimento robotizzate verso laboratorio in orbita.)

Anche SpaceX ha recentemente compiuto progressi nel recupero e nel riutilizzo delle carenature del payload . Questi rivestimenti a forma di conchiglia, che proteggono i satelliti durante il lancio, valgono circa $ 6 milioni ciascuno, ha detto Musk. (Le capsule Dragon, sia di carico che di equipaggio, si lanciano senza carene.) Le fasi superiori di Falcon 9 e Falcon Heavy rimangono al momento sacrificabili.

Link all’articolo 

Un passo avanti verso il ritorno sulla Luna attraverso la collaborazione internazionale!

Una trattativa difficile ma che io ritengo necessaria per arrivare all’esplorazione ed allo sfruttamento condiviso delle risorse del sistema solare.
Sarebbe importante partire con il piede giusto! Il Gateway sarà una pietra miliare in questo percorso ed è per questo che è auspicabile che un accordo russo-americano vada a buona fine.
Certo la NASA sulla Luna ci tornerà nel 2024, o giù di lì, con o senza i russi, non solo perché lo ha detto Trump ma perché lo avrebbe detto, o lo dirà, qualsiasi altro presidente repubblicano o democratico. Realizzare questa base lunare con anche la partecipazione russa, oltre che canadese, europea e giapponese, sarebbe veramente una bella partenza.
Se fosse un mondo saggio, io ci vedrei bene anche Cina e India!
Vi propongo questo articolo di Alive Universe che parla proprio di questo.

Commento di Luigi Borghi.

La Russia parteciperà al Gateway lunare?

In base a quanto riferito dall’agenzia di stampa RIA Novosti, il Roscosmos ha formalmente ricevuto dalla NASA un memorandum di partecipazione al Lunar Gateway ma i dettagli sulla cooperazione russa ancora non sono definiti.
Il Lunar Gateway è parte del programma internazionale Artemis, coordinato dalla NASA, che ha l’obiettivo di riportare l’uomo sulla Luna e di stabilire una presenza stabile sul nostro satellite.
Si tratta di una stazione spaziale cislunare, a 5 giorni di viaggio (o circa 400.000 chilometri) dalla Terra, la cui costruzione dovrebbe avvenire entro il prossimo decennio. Avrà alloggi e laboratori ma, a differenza della Stazione Spaziale Internazionale (ISS) dove c’è sempre un equipaggio a presidiare l’avamposto, questa sarà occupata solo temporaneamente dagli astronauti che transiteranno in prossimità della Luna per le loro missioni. Ovviamente, lo scopo principale sarà supportare gli allunaggi e le spedizioni verso Marte ma il Gateway potrà servire come punto di ricerca, di appoggio per missioni robotiche e per far pratica di vita lontano dalla Terra. La NASA ha calcolato che ci vorranno solo 5 o 6 lanci per completarlo (a differenza dei 34 che ci sono voluti per la ISS).

Molti dei partner internazionali che ora frequentano la Stazione Spaziale, inclusa la Russia, si sono sempre mostrati favorevoli alla visione statunitense sull’esplorazione spaziale.
Roscosmos e NASA avevano firmato il 27 settembre 2017 una dichiarazione congiunta sulle strategie future. Tuttavia, il recente rilancio dell’Accordo Artemis per lo sfruttamento delle risorse in loco sulla Luna e nello spazio in genere, è apparso come una presa di posizione troppo forte nei confronti della Russia e di altri paesi che, almeno per il momento, non saranno coinvolti. In ogni caso, nonostante qualche battibecco e commento piccato, la diplomazia sta andando avanti: il 26 maggio, il direttore della NASA, Jim Brydenstein, ha dichiarato che l’agenzia spaziale americana ha avanzato una serie di proposte di cooperazione per il Gateway al Roscosmos.
I dialoghi si erano arrestati tre anni fa, quando Dmitry Rogozin, direttore dell’agenzia russa, dichiarò che il suo paese non avrebbe partecipato ad un progetto nel quale non era stato offerto un ruolo abbastanza ampio.

Tre sono i moduli per ora confermati:

  • Power and Propulsion Element (PPE), progettato per produrre energia elettrica, prodotto da Maxar Technologies.
  • Habitation and Logistics Outpost (HALO) chiamato anche Minimal Habitation Module (MHM) e precedentemente Utilization Module, costruito dal Northrop Grumman Innovation Systems. Si baserà sul cargo da rifornimento Cygnus e sarà un modulo abitativo completo in grado di supportare un equipaggio di 4 persone per 30 giorni.
  • European System Providing Refueling, Infrastructure and Telecommunications (ESPRIT) sarà un modulo di servizio per immagazzinare xenon e idrazina e sarà un punto di attracco per i cargo.

Tuttavia, la situazione è in continua evoluzione: la NASA sta apportando continue modifiche in corsa ai suoi piani per raggiungere l’obiettivo imposto dall’amministrazione Trump di riportare l’uomo sulla Luna entro il 2024.
In occasione di una riunione del Human Explorations and Operations Committee della NASA del 13 maggio scorso, Doug Loverro, amministratore associato della NASA per l’esplorazione e le operazioni umane, ha affermato che l’agenzia ha deciso o sta prendendo in seria considerazione l’adozione di modifiche alla fase iniziale del programma Artemis, al fine di ridurre sia i costi che i rischi.
Forse il più grande cambiamento in vista è il piano di il lancio degli elementi iniziali del Gateway lunare.
Invece di lanciare PPE e HALO separatamente ed assemblarli in orbita, ora sembra che saranno agganciati a Terra e poi spediti nello spazio con un solo viaggio, che dovrebbe avvenire a novembre 2023. Inoltre, mentre prima il Gateway era essenziale per il ritorno dell’uomo sulla Luna, ora non lo è più e non sarà pertanto fondamentale per la missione Artemis 3 con la quale gli umani metteranno di nuovo piede sul nostro satellite.
Inoltre, anche se la decisione non coinvolge direttamente il Gateway, la NASA sta valutando un cambiamento nella missione Artemis 2, il primo volo con equipaggio di Orion. Loverro ha riferito che l’agenzia prevede di aggiungere un “appuntamento e operazioni di prossimità”, per accelerare i test dimostrativi.

Di: Elisabetta Bonora 01/06/2020

Link all’articolo 

Finalmente Insight è riuscito ad introdurre la sua sonda nel suolo marziano.

Chi di voi ha seguito l’avventura di questo lander della NASA sa bene quanto il mondo scientifica aspettasse questa notizia! Buona parte degli obiettivi di questo lander erano e sono legati a questo probe che non ne voleva sapere di perforare il suolo.
È incredibile la flessibilità operativa di questi robot. Con il simulatore a terra si riescono ad effettuare innumerevoli tentativi prima di trovare la strategia giusta, ma non bisogno scordarsi che sono due oggetti diversi in due ambienti completamente diversi! Alla NASA ci sono dei tecnici che guardano, ragionano ed eseguono, su Marte non c’è nessuno!
L’articolo che vi propongo, preso da Alive Universe, l’ho trovato interessante perché fa capire come a volte anche con tecnologie all’avanguardia come l’hardware di Insight, le dinamiche e gli strumenti per piantare un palo o una sonda in terra o nel suolo marziano sono le stesse: il martello!
Eccovi l’articolo.

Commento di Luigi Borghi.

Insight: la talpa è finalmente sottoterra!

Le operazioni di ‘back-cap push’ hanno avuto successo e da una settimana la sonda termica, spinta dalla pala meccanica, è praticamente sotto il livello del terreno (aggiornamento del 8 giugno).
Dopo circa 14 mesi di peripezie, quella che sembrava una impresa quasi disperata si sta realizzando e la sonda termica dello strumento HP3 (“Heat Flow and Physical Properties Package”), destinata a misurare temperatura e flusso di calore nel suolo di Elysium planitia, è ora quasi interamente al di sotto del livello del terreno.


Sol 536, IDC (top) e ICC (bottom)
Credit: NASA/JPL-Caltech – Processing: Marco Di Lorenzo

Nell’immagine, l’accostamento mostra gli ultimi progressi registrati nel pomeriggio del Sol 536 (30 Maggio), su un arco temporale di mezz’ora: sia le riprese dalla fotocamera sul braccio robotico IDC (in alto), sia con la ICC grandangolare fissa sotto il deck del lander (in basso). Come si vede sulla destra, adesso la pala meccanica è “a filo” con il terreno circostante e la talpa, invisibile, è presumibilmente del tutto seppellita.

Come ha raccontato 4 giorni fa Tilman Spohn (Principal Investigator per HP3) nel suo blog, dopo la nuova “emersione” di Febbraio, in cui la talpa era risalita di ben 5 cm per effetto del riempimento di materiale della cavità in cui era precedentemente penetrata, si è abbandonata la tecnica del ‘pinning’ (pressione laterale) a favore di una strategia di ‘back-cap push’ ovvero di pressione sulla sommità della sonda.
Per prima cosa, la pala viene calata sulla talpa fino a toccarla e poi viene ulteriormente abbassata e messa in tensione, in modo da provocare una forza iniziale di 50 Newton (il peso di circa 5 kg sulla Terra) su di essa. Durante la fase successiva di martellamento, la talpa affonda di 15 mm mentre la forza esercitata dalla pala, che segue comunque l’abbassamento, si riduce progressivamente a zero per poi ricominciare dall’inizio.

Questa complessa strategia, ovviamente, non è improvvisata ma è il frutto di lunghe simulazioni svolte prima a Terra, con una copia dell’hardware interessato. A causa della portata limitata del braccio meccanico e dell’orientamento obliquo della talpa, il contatto tra i due si riduce ad un punto; sarebbe bastato un errore di posizionamento di pochissimi millimetri per causare lo scivolamento laterale della pala oppure, peggio ancora, il danneggiamento del cavo piatto che alimenta e trasporta informazioni dalla sonda; peraltro, il cavo è esso stesso uno strumento perché contiene svariati sensori di temperatura per tutta la sua lunghezza. Come se non bastasse, con l’abbassarsi della talpa, a causa dell’inclinazione di quest’ultima la pala tende ad avvicinarsi ulteriormente al cavo, per cui è necessario calcolare un margine di manovra.

Dati i margini così ristretti, il team ha prudentemente limitato le sessioni iniziali di martellamento a soli 25 colpi per volta; tale cifra è salita poi a 150 colpi nelle ultime sessioni, quando il team aveva ormai acquisito una certa confidenza sul processo e sulla capacità di riposizionare con precisione la pala sulla sonda. Quello che si può affermare fin da ora, è che la talpa non è stata ostacolata nel suo affondare da uno strato roccioso sepolto, come si era temuto inizialmente.

A detta di Sophn, la pala potrebbe ancora essere leggermente al di sopra del livello del terreno (anche se le immagini suggeriscono il contrario) e la sommità della talpa potrebbe sporgere ancora di 1 cm su lato più in alto; in effetti, nel Sol 543 (6 giugno) la pala è stata leggermente sollevata e poi riposizionata sulla talpa; in seguito, è stata effettuata una ultima sessione di “hammering” che ha portato il fondo della pala a diretto contatto con il terreno; adesso la talpa dovrebbe avere raggiunto lo strato più duro e profondo di regolite [in rosso la parte aggiornata la mattina del 8 giugno]
A quel punto, la pala verrà sollevata e verrà condotto un “free-Mole test” per studiarne il comportamento senza alcun aiuto. I calcoli fatti già nei mesi scorsi suggeriscono infatti che, una volta che la talpa è completamente sotto il livello del terreno, dovrebbe affondare spontaneamente senza aiuti ma per effetto della peso del terreno e della accresciuta pressione e frizione sulle sue pareti.

Se questo non dovesse verificarsi, ci sarebbero due possibili opzioni da seguire per le successive sessioni di martellamento:

  1. ricoprire con uno strato di terreno la sommità della talpa e pressare su di esso con la pala;
  2. continuare a fare pressione direttamente con la pala ma “di taglio”, usando il suo margine anteriore invece della parte piatta.

Nel primo caso, la pressione del braccio meccanico sarà necessaria solo nelle fasi iniziali poiché le simulazioni mostrano che, superati i 20 cm di profondità, il vantaggio che ne deriva diventerebbe trascurabile.

La seconda opzione appare ancora più azzardata di quanto fatto finora in termine di margini e rischi ma il team “Instrument Deployment Arm (IDA)” che gestisce il braccio meccanico si è dichiarato abbastanza confidente in questo senso.

Per concludere, una curiosità dalla stazione meteorologica di Insight: negli ultimi giorni si sono registrati nuovi record superiori di temperatura su Elysium Planitia, -50.4 °C come media giornaliera e +1,55 °C di temperatura massima, nei Sol 541 e 540 rispettivamente; si tratta sempre della conseguenza dell’approssimarsi del perielio marziano, nonostante la stagione autunnale inoltrata. Tuttavia, si sta avvicinando anche la stagione delle tempeste di sabbia e questo potrebbe diventare un serio problema per i prossimi tentativi con la talpa perché l’aumentata opacità atmosferica ridurrebbe la potenza generata dai pannelli solari, inibendo le operazioni con il braccio meccanico che richiedono parecchia energia.

Non ci resta che incrociare le dita e seguire con trepidazione le prossime manovre!

Di: Marco Di Lorenzo 08/06/2020

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Space X sempre più vicina al test di volo della sua astronave Starship

Il prototipo Starship SN04 durante il test criogenico
Credit: NASASpaceflight/BocaChicagal

Il programma spaziale della SpaceX rischia di produrre mezzi di trasporto spaziale che supereranno, come prestazioni, quelli di qualsiasi agenzia spaziale governativa, NASA compresa.
Il veicolo completamente recuperabile e riutilizzabile sognato da Elon Musk, lo Starship, sarà la soluzione finale (almeno per un certo periodo) per il trasporto passeggeri nello spazio.
Lo “spazio” inteso da Musk non è solo la Stazione Spaziale, cioè l’orbita bassa terrestre. No! Starship è (sarà) un veicolo studiato per portare passeggeri, tanti, sulla Luna e su Marte e, perché no, anche da un continente all’altro in poco più di un’ora.
Lui usa un metodo collaudatissimo e vincente per portare avanti i suoi progetti innovativi: un passo alla volta, piano piano (ma poi neanche tanto). Fa errori, li capisce, rimedia modificando il progetto e poi avanti con il prossimo passo. È così via fino all’obiettivo. È stato cosi, se vi ricordate, con il recupero del primo stadio dei Falcon. All’inizio tanti fallimenti e poi… ora non fa più notizia, ma resta a tutti gli effetti, l’unico lanciatore orbitale al mondo in esercizio ad essere recuperabile.
Con lo Starship, sarà la stessa cosa. Lo abbiamo visto “scoppiare” sul sito di prova già diverse volte. Poi lo vedremo fare un balzetto per aria a 150 metri di quota. Dopodiché ce lo troveremo pieno di gente che va su Marte. Beh… forse è ancora presto, ma non mi stupirei se arrivasse ad essere pronto prima lui degli altri (per altri intendo il resto del mondo) per questa missione marziana.

Nell’immagine il prototipo ridotto di SN02 durante il test criogenico.
Credit: NASASpaceflight/BocaChicagal

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Andiamo a vivere sulla Luna o su Marte?

Prima di tutto, Buona Pasqua!
La voglia di evadere è tanta, ma dobbiamo stare in casa. Spero di aiutarvi con queste considerazioni.
Il titolo di oggi è evidentemente una provocazione: meglio restare qui sulla Terra e mettersi in testa che è una sola e che la dobbiamo preservare.
Credo e spero che questa pandemia di positivo ci lasci una visione diversa del nostro futuro. Un futuro consapevole, equilibrato e sostenibile. Quello di prima non lo era. Non so come sarà, ma sara diverso!
Mi è venuta in mente questa provocazione perché, andando a fare la spesa in questi giorni di Covid-19, si vedono immagini surreali. Aria pulita, pochissima gente in giro e quei pochi che si vedono hanno tutti una mascherina sul viso. Certo che su Marte la “mascherina” sarebbe un tantino più pesante e sarebbe accompagnata da una robusta tuta termica. Però sulla Luna e su Marte i “coloni” dovrebbero restare il più possibile “in casa”, un po’ come facciamo noi adesso. Si esce solo per necessità, su un mezzo protetto (le nostre auto hanno aria condizionata e riscaldamento come i mezzi che scorrazzeranno su Marte) ed a trazione elettrica (io l’auto elettrica già ce l’ho anche qui sulla terra).
Un mondo ancora lontano ma che si sta avvicinando a grandi passi.
L’obiettivo dell’industria aerospaziale di oggi è quelle di studiare e sperimentare soluzioni tese realizzare colonie stabili, abitate ed operative al di fuori della Terra, portando da casa la minore quantità di merce possibile. Portare un KG di qualsiasi cosa nello spazio oggi costa parecchio: $20.000 in orbita bassa e $100.000 sulla Luna.
Quindi meno ne porti e meglio è. Bisogna tentare di sfruttare al massimo le risorse locali per produrre: materiale da costruzione; carburante per i razzi; energia e acqua. Sono queste le quattro voci che incidono parecchio sui costi di mantenimento di una colonia lunare. Componenti fondamentali che però oggi hanno già avuto risposte positive, almeno sulla Luna. L’acqua si trova in abbondanza, sotto forma di ghiaccio, all’interno dei crateri ai poli lunari.
Con l’acqua e l’energia dai pannelli solari si può ricavare idrogeno ed ossigeno, indispensabili per creare combustibili per razzi ed aria da respirare. L’ossigeno poi si può ricavare anche dalla stessa regolite di superficie senza dover “consumare” della preziosissima acqua.
L’articolo che vi propongo oggi riguarda la ricerca avanzata per usare la regolite come materiale da costruzione e l’urina umana come collante.
Si avete capito bene: urina! Non spaventatevi. Noi qui sulla Terra, senza dover andare nella stazione spaziale (ISS), già siamo sottoposti a questo processo: la pipi di oggi, di chiunque di noi, servirà a produrre la tazza di tè che berremo domani.
È un processo lungo ma inevitabile. Sulla Terra impiega decenni o secoli, mentre sulla ISS il ciclo si chiude in pochi giorni, ma alla fine l’urina diventa acqua potabile. Quindi se in futuro la useremo anche per tenere legati dei polimeri in una specie di “igloo” lunare, non sarà di certo un problema.

Rappresentazione artistica di un robot lunare mentre stampa in 3D la copertura di una cupola. Credit: ESA.

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