Sunday, 21 Apr 2019

NASA e ROSCOSMOS preparano i piani per la demolizione della ISS per casi di emergenza o per fine vita

I partner della Stazione Spaziale Internazionale (ISS) stanno facendo progressi nel trovare un accordo, ma sono ancora in attesa di un piano preciso per la fase di rientro dell’avamposto orbitale, da utilizzare in caso di evento di emergenza o durante il suo scenario finale di End Of Life (EOL). Il piano attualmente in fase di studio è guidato da Roscosmos e richiedere almeno due veicoli Progress per spingere la Stazione fuori dall’orbita per un rientro distruttivo controllato.

Anche se lo sforzo si sta evolvendo, il comitato di consulenza sulla sicurezza della NASA, da molto tempo sostenitore della necessità di avere una “Strategia di Deorbit della ISS e un piano di emergenza” pronto all’uso, ha notato che la finalizzazione delle valutazioni sta facendo progressi, ma sta procedendo più lentamente di quanto auspicabile.

La ISS continua ad essere un gioiello nella corona dello spazio dell’umanità e ha ancora molti anni di vita operativa residua. Attualmente è previsto che la ISS continuerà a essere completamente utilizzato dai partner internazionali fino al 2028 circa, aiutato da ulteriori entità commerciali che ne sfrutteranno le capacità.

Tuttavia, la Stazione Spaziale un giorno arriverà alla fine della sua vita, sia per vetustà o per via di un qualche grave incidente che comporterà la necessità di procedere con l’attuazione dei piani di emergenza. Quest’ultimo scenario è probabilmente il motivo principale per cui i  membri del comitato consultivo sulla sicurezza aerospaziale (ASAP) hanno insistito con la NASA per elaborare un piano per la deorbitazione, una sfida importante in quanto la ISS sarà il più grande “artificiale” avviato ad un rientro distruttivo.

Il confronto più vicino a questo evento è stato il rientro controllato della stazione spaziale MIR nel 2001 .

I partner della ISS, NASA e Roscosmos, hanno condotto un incontro bilaterale di interscambio tecnico (TIM) nel 2016 per perfezionare le procedure relative allo smaltimento della stazione alla fine della suo servizio o in caso di emergenza. La funzionalità di deorbit burn doveva essere disponibile nel 2017.

Nel frattempo, la NASA ha un piano stabilito nel 2013, in base al quale i vari veicoli attraccati dovrebbero accendere i propulsori contemporaneamente per spingere la Stazione verso la sua fine infuocata.  È da notare che lo scenario di emergenza richiederebbe una decisione e approvazione rapide per deorbitare una Stazione paralizzata, per avviare una finestra di 180 giorni per preparare il terreno per gli eventi End Of Life (EOL).

La NASA ha un protocollo in base al quale, nel caso in cui la stazione debba essere evacuata, ci sarà un periodo di 14 giorni durante i quali decidere se deorbitare o meno la ISS. Il programma sta fissando il piano di emergenza, sebbene ci sia ancora molto lavoro da fare”.

Tale piano iniziale prevedeva un periodo di 180 giorni per consentire alla stazione di decadere verso la quota del deorbit.

Durante questo periodo, la Russia lancerebbe due veicoli progress  per trasferire propellente ai propulsori del modulo di servizio e prepararsi a fornire ulteriore propulsione per il deorbit. Successivamente, si è pensato di aggiungere una Soyuz per un’eventuale ulteriore spinta.

Un veicolo russo Progress attraccato alla ISS – via Roscosmos

L’ASAP sta però spingendo per un piano dettagliato, e le agenzie spaziali statunitense e russa stanno lavorando ad un “Documento strategico” scritto e ad un “Piano d’azione di contingenza“, con l’obiettivo di firmare un accordo multilaterale sulla strategia EOL.

Il motivo per cui il piano di emergenza richiede un lavoro aggiuntivo sta nella stima dell’estensione del campo di detriti, meglio nota come parametri Delta-v della distruzione finale della Stazione, destinata a rompersi in moltissimi pezzi, la maggior parte dei quali finiranno inceneriti durante la caduta in atmosfera. L’obiettivo è quello di “minimizzare” i danni potenziali che potrebbero provocare i detriti che colpissero le aree popolate.

Sono stati inoltre citati ulteriori lavori per il requisito relativo alle stime del controllo di assetto, dato che sarà un attore chiave nei momenti finali della vita della ISS. “Per quanto riguarda la strategia di Deorbit ISS e il piano d’azione per imprevisti, la NASA ha ricevuto e continua a valutare le informazioni da Roscosmos e chiede al partner internazionale di concorrere con la documentazione esistente attraverso il sistema di revisione Cosmos Change Request“, ha osservato l’ASAP nel rapporto annuale che è stato pubblicato questa settimana.

ASAP ha aggiunto che allo stato attuale, i punti aperti dello studio riguardano: Manutenzione del propulsore di carico funzionale al vuoto; aggiornamenti software per abilitare il rientro; orientamento e assetto della ISS, navigazione e studi di controllo; sopravvivenza della ISS al vuoto; sviluppo di prodotti di draft per il deorbit regolare e di contingency.

Sebbene i progressi siano stati più lenti del previsto, lo sforzo è sicuramente in evoluzione e il gruppo di esperti scientifici è incoraggiato dai progressi compiuti“. A condizione, ovviamente, che l’ISS non presenti all’improvviso un evento critico che richieda un deorbit precoce,

L’ASAP ha anche parlato della tempistica nominale delle operazioni per la Stazione.

Attualmente, vi è un ampio dibattito su quale dovrebbe essere la vita della ISS e su come passare a una piattaforma diversa per fornire una presenza permanente di LEO. Vi è un accordo generale sul fatto che gli Stati Uniti hanno un bisogno costante di capacità nel LEO e che non ci dovrebbe essere un “vuoto” nelle capacità dopo che l’ISS non è più disponibile. La NASA sta attualmente sollecitando idee dall’industria su quali capacità specifiche siano appropriate dopo l’ISS.

Questo sarà un fattore chiave nella longevità della Stazione, non ultimo dal punto di vista finanziario, ma anche nel permettere alla Stazione orbitale di continuare a svolgere il suo ruolo permettendo alla NASA di spostare più risorse verso l’esplorazione dello spazio profondo, inclusa la realizzazione di un’altra stazione spaziale denominata “Lunar Gateway” da realizzare in orbita cislunare.

Il proposto Lunar Gateway (ultima versione) – immaginato da Nathan Koga per NSF / L2

Riconoscendo che ci sono molti punti di vista diversi su quale dovrebbe essere la commercializzazione di LEO, il gruppo di esperti scientifici vede una continua necessità della presenza della NASA nel LEO per condurre operazioni che riducano i rischi delle future esplorazioni spaziali. Anche il mantenimento di competenze adeguate sarà fondamentale“.

Trasformare LEO nel settore commerciale sembrerebbe essere un passo successivo ragionevole, permettendo alla NASA di concentrarsi sull’esplorazione dello spazio profondo. Questo approccio fornirebbe anche un mercato per le entità commerciali che potrebbero vendere servizi.”

“Per integrare lo sviluppo di questo piano sarà necessario capire quali siano le attività scientifiche che devono essere compiute prima delle operazioni verso la Luna e Marte, sia per la salute umana che per l’affidabilità dei sistemi.”

La Luna sta diventando sempre più il punto focale per le missioni umane della NASA oltre l’orbita terrestre bassa, sia attraverso il Gateway ( Lunar Orbital Platform – Gateway (LOP-G) ) in orbita lunare sia attraverso una potenziale base lunare che sarà supportata anche dai lander lunari commerciali previsti dal piano forward.

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