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I ritardi nella costruzione della ISS russa

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I ritardi nella costruzione della ISS russa

Il primo di due veicoli spaziali fratelli – modulo di controllo Zarya FGB

Il modulo FGB

Il modulo FGB

– costruito nel ‘90 a Mosca nella base GKNPTs Khrunichev per un contratto con la società Boeing, finanziava un solo veicolo.

Khrunichev però utilizzando parti di ricambio e fondi propri costruì un modulo di backup, nel caso in cui il veicolo spaziale originale venisse distrutto o reso inutilizzabile da un incidente di lancio. L’originale Zarya FGB-1 ha attraccato con successo al modulo di servizio Zvezda

Il modulo di servizio Zvedza

Il modulo di servizio Zvedza

nel luglio 2000, mentre il suo modulo di backup era pronto circa al 65 %, secondo GKNPTs Khrunichev. A quel punto, si pensa a diversi potenziali nuovi ruoli per il veicolo spaziale che rimane nel programma ISS, tra cui l’uso come nave di approvvigionamento pesante per il segmento russo della stazione. A metà del 2000, la Boeing annunciava una partnership con Khrunichev per “commercializzare” l’FGB-2.

La squadra Khrunichev / Boeing va in rotta di collisione con RKK Energia e Spacehab, perchè a fine del 1999 sostenevano di volere utilizzare, la stessa porta-docking, cioè di attracco sulla ISS, per il loro modulo commerciale Enterprise. Alla fine, nessuno dei due progetti si materializzava.

Nuovo impiego per FGB-2                                                                                                                                                                        Nel 2001, tentando di risparmiare denaro sullo sviluppo, in fase di stallo, del segmento russo della Stazione Spaziale Internazionale, GKNPTs Khrunichev proponeva di utilizzare il veicolo spaziale FGB-2 come base per il modulo di aggancio universale, USM.

L’USM servirebbe come hub per un massimo di tre moduli di ricerca russi; tuttavia, il lavoro su tutti i moduli USM, s’interrompe per mancanza di fondi. Si voleva usare la FGB-2 come modulo di aggancio universale, ma il lavoro necessario per modificare il modulo per quest’attività non avrebbe giustificato lo sforzo. Il vano trasferimento FGB-2 doveva essere riposizionato e dotato di tre porte di aggancio supplementari, idonee a ricevere moduli scientifici futuri. Nel 2001, al Khrunichev si sosteneva che per la situazione finanziaria, la Russia non aveva alcuna possibilità di costruire uno qualsiasi dei suoi moduli scientifici, durante la vita della stazione spaziale. Per Khrunichev, era sufficiente aggiungere una singola porta di aggancio alla FGB-2 perchè servisse come modulo di aggancio universale. Nell’agosto 2001, Khrunichev e RKK Energia – approvano l’uso della FGB-2 come modulo di aggancio universale. Il modulo FGB-2 attraccherebbe al porto di aggancio rivolto verso la Terra (Nadir) sul modulo di servizio Zvezda, la stessa porta prevista per l’attracco del modulo UDM . Tale configurazione potrebbe lasciare il porto “Nadir” sul modulo Zarya per l’utilizzo del modulo Enterprise  della RKK Energia .In aggiunta alla nuova porta-docking, pannelli solari della FGB-2 e, una serie di altri sistemi da modificare, potevano consentire l’uso della sonda come sostituzione dell’UDM. Per il gruppo Khrunichev la FGB-2 poteva essere lanciata entro due anni e il lancio del modulo verso l’ISS era programmato per il 2007.

Il modulo laboratorio multifunzionale, MLM

Nel 2006, RKK Energia e l’agenzia spaziale russa, Roskosmos, firmano un contratto per lo sviluppo del modulo di Laboratorio Multipurpose, MLM. Nella nuova configurazione, il modulo MLM doveva ospitare sistemi di servizio per il segmento russo della ISS e utili carichi scientifici. Il manipolatore ERA di costruzione europea e il computer multifunzione DMS-R da installare a bordo. Una camera di compensazione automatizzata speciale, sposterebbe carichi dall’interno della stazione al vuoto dello spazio, installata sulla parte inferiore di MLM. Da lanciare nello spazio col razzo Proton  e, nel modulo, otto metri cubi sarebbero disponibili per la memorizzazione carica e lo stesso volume consentirebbe, sul lato sinistro, l’installazione dei payload scientifici. Il modulo disporrebbe di 12 postazioni di lavoro per vari strumenti ed esperimenti, con incubatori speciali e pedane vibranti protette per la ricerca sensibile di materiale-scientifico, disponibili. Nell’ MLM, il compartimento-1 del porto, la porta-docking

Una porta docking

Una porta docking

del modulo di servizio Zvezda , doveva essere scartato e diretto, in seguito, verso l’atmosfera terrestre a bruciare. L’ MLM avrebbe utilizzato propri motori per incontrarsi con la stazione e agganciarsi alla porta Nadir, liberata su Zvezda. Dopo l’arrivo di MLM alla stazione, il cosiddetto modulo Nodo sarebbe stato agganciato alla estremità esterna del MLM. Nel programma NASA sino ad ottobre 2009, la missione era per il lancio nel dicembre 2011. Vladimir Nesterov, direttore generale della GKNPTs Khrunichev, ,nell’agosto 2011 dice che un prototipo del modulo MLM progettato per test elettrici sarebbe stato presto consegnato a RKK Energia , nonostante problemi tecnici connessi ai cambiamenti nella documentazione di progettazione del modulo. Nel 2012, il lancio slitta ulteriormente al 2014. Alla fine agosto 2012, GKNPTs Khrunichev completa l’installazione del braccio robotico SER e le linee di bordo, sul modulo MLM. La società annuncia l’installazione il 3 settembre del controllo termico, l’idraulica e dei sistemi pneumatici testati con i pannelli solari. Il 21 settembre, GKNPTs Khrunichev completa il montaggio della sezione payload per la missione MLM, compreso il modulo stesso, la sua carenatura protettiva e un anello adattatore progettato per servire da interfaccia tra la sonda ed il veicolo di lancio Proton.

il razzo Proton

il razzo Proton

GKNPTs Khrunichev, poi, comunica che una versione completamente assemblata per il volo del modulo sarebbe stata spedita alla RKK Energia per ulteriori test elettrici. Solo dal 7 dicembre al 14 dicembre, un team congiunto di specialisti di GKNPTs Khrunichev e RKK Energia scaricano il modulo dal vagone ferroviario e l’installano presso il sito di trasformazione, nella sala principale di RKK Energia e, avviano i test di costruzione, KIS. Secondo RKK Energia, Il lavoro include prove autonome e integrate del modulo, comprese prove congiunte con gli equivalenti di terra di altri moduli della ISS russi come Progress e le navi da trasporto Soyuz . Il modulo MLM è battezzato Nauka termine russo per indicare “la scienza, ma non poteva decollare prima del 2014 .

Ritardi del modulo MLM                                                                                                                                                                               Nel 2013, il lancio del modulo MLM viene riprogrammato più volte. Nel frattempo, i test su MLM a RKK Energia, rivelavano problemi nella valvola di alimentazione nel sistema di propulsione del veicolo spaziale. Ulteriori controlli su MLM a RKK Energia trovano contaminazioni all’interno del sistema di propulsione. Si restituisce poi MLM al GKNPTs Khrunichev per le riparazioni.  Secondo gli ultimi piani il lancio del modulo MLM sarebbe dovuto avvenire nel settembre 2015. L’Agenzia Spaziale Europea, ESA, responsabile per il braccio meccanico SER a bordo del modulo MLM intima di mettere fine a tutti i ritardi e di superare le difficolta dei costi.  A gennaio 2014, Vitaly Lopota capo della RKK Energia dice che il modulo MLM era stato restituito al GKNPTs Khrunichev il 31 dicembre del 2013. MLM da GKNPTs Khrunichev viene spedito direttamente al sito di lancio, lasciando RKK Energia a condurre tutti i test finali del veicolo spaziale da Baikonur, invece che nel suo impianto di prova a Korolev. Occupando una posizione centrale nell’architettura del segmento russo , i problemi dell’ MLM saranno da stallo per il lancio di tutti i successivi componenti russi della stazione, compreso il modulo Nodo , UM, (già in costruzione) e il modulo NEM laboratorio e di alimentazione ,

Il modulo NM

Il modulo NM

iniziato a sviluppare nel 2012. Questo ritardo, combinato al peggioramento delle relazioni politiche tra la Russia e i suoi partner del progetto ISS, significa per il modulo MLM e le componenti successive del segmento russo potrebbero essere messi a terra ,fino a quando, si avvierà il montaggio della nuova stazione tutta russa, nell’era post-ISS. Il veicolo spaziale potrebbe essere un hub in anticipo per il futuro avamposto orbitale.

2015: qualche certezza.

A novembre 2014, viene indicato il lancio del modulo MLM alla ISS nel primo trimestre del 2017. Nell’ aprile 2015 il lancio slitta a metà del 2017. Da quel momento, il programma spaziale russo riacquistava nuova attenzione, dopo diversi mesi di incertezza.

2016: nuovo ritardo per il modulo MLM.

Nel 2016, il lancio del modulo MLM scivola di nuovo a dicembre 2017.  RKK Energia, a giugno, informa di aver completato la produzione e collaudo di apparecchiature non identificate per l’interno del modulo. Al contempo, dichiara anche lo sviluppo della documentazione e l’installazione di grandi pezzi di hardware sulla parte esterna del veicolo spaziale . Il modulo identificato come MLM-U, dove “U” stava per “usovershenstvovanny” o “aggiornato” ma con “aggiornamenti” mai dettagliati: la nuova denominazione è un espediente per spiegare infiniti ritardi e il bilancio con una spesa montante del progetto. Denota aggiornamenti ancora da identificare per adattare il modulo per il funzionamento come parte della futura stazione spaziale russa . Nel 2015, Roskosmos  continua a valutare vari regimi di separazione dell’

MLM insieme all’ UM e NEM-1, moduli della ISS che al termine del suo funzionamento, formeranno il nuovo avamposto in bassa orbita terrestre.

 

Nuovo docking di aggancio alla ISS

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Passegiata spaziale

Passeggiata spaziale

 

Effettuata l’attesa passeggiata nella stazione  spaziale  per aggancio di un nuovo docking.

 

Gli astronauti Jeff Williams e Kate Rubins si sono avventurati al di fuori del complesso laboratorio, per una passeggiata spaziale a lungo attesa e

Al lavoro sulla stazione spaziale

per fissare un nuovo meccanismo di aggancio, il primo dei due che verranno utilizzati da navi dell’equipaggio di traghetti in costruzione da Boeing e SpaceX per trasportare astronauti dalla Terra e dall’avamposto. Un progetto che fa terminare la dipendenza esclusiva della NASA dalla russa Soyuz. L’adattatore Docking Internazionale Boeing costruito, o IDA, è stato consegnato alla stazione a luglio a bordo di una nave da carico “Dragon” della SpaceX. Williams e Rubins
hanno aiutato a bloccarla con l’ex porta docking per le navette della stazione nella parte anteriore del modulo Harmony. Il collegamento dei cavi di alimentazione e dei dati erano stati messi in atto durante le precedenti passeggiate spaziali. Sono inoltre in programma l’instradare i cavi alla porta superiore di Harmony dove un secondo IDA verrà allegato nel 2018. Fino ad allora, Boeing CST-100Starliner” per veicoli spaziali eDragon pilotato di SpaceX, saranno entrambi utilizzati con l’avanti  di IDA, cominciando senza pilota e poi con veicoli pilotati di prova della SpaceX nel 2017. Faranno seguito un volo di prova similare da parte di Boeing alla fine del prossimo anno e all’inizio del 2018. Una volta che il CST-100 e Dragon con equipaggio cominceranno i voli operativi, portando regolarmente equipaggi da e per la stazione, la NASA avrà accesso indipendente al laboratorio orbitante per la prima volta dall’ultimo volo della navetta spaziale nel 2011.  
“Avere questa capacità è in grado davvero di aiutarci in generale,- ha detto Kenny Todd, direttore presso ilJohnson Space Center di Houston delle operazioni NASA sulla stazione spaziale- ci dà la giusta ridondanza nei nostri servizi di lancio, essendo in grado di trasferire gli equipaggi alla stazione spaziale. Certamente questa è una vittoria per tutti in questa partnership. Siamo molto eccitati per essere riusciti ad ottenere questo traguardo controllato e arrivati al punto in cui possiamo avere equipaggi, lanciati da diversi luoghi intorno alla Terra e provvedere alla manutenzione della stazione. Si potrà dare alla NASA e agli astronauti accesso indipendente alla stazione spaziale e, le nuove navi traghetti commerciali viaggeranno con quattro membri

Veicolo Dragon SpaceX a quattro posti

dell’equipaggio della stazione per ogni volo, rispetto ai tre posti oggi presenti sulle Soyuz. LaNASA  aumentando l’equipaggio della stazione 6-7,   amplierà enormemente il tempo a disposizione per la ricerca. “Se si guarda oggi , -ha detto Todd – per la difficoltà del trasporto da fuori,parecchie volte saremo in operatività, magari solo per un corto periodo di tempo, con scarso equipaggio. Tende ad essere il nostro punto nevralgico rispetto ad alcune delle ricerche che stiamo facendo. Quindi, avendo un extra … membro dell’equipaggio sarà molto importante per noi. Mentre le navi dell’equipaggio di traghetti Boeing e SpaceX faranno esclusivo affidamento alla NASA,  nel frattempo sulla Soyuz per il trasporto dell’equipaggio, almeno un astronauta sponsorizzato dalla NASA, continuerà ad utilizzare la Soyuz, mentre un cosmonauta dovrebbe essere a bordo quando decolla ogni navicella spaziale US. Questa strategia garantisce che almeno un astronauta o cosmonauta possa rimanere a bordo della stazione per operare su sistemi critici in caso di problemi che potrebbero forzare la partenza di una delle altre navi traghetto e, del suo equipaggio. I responsabili della NASA inizialmente speravano di attaccare il primo IDA

IDA _2

,  l’anno scorso. Ma l’unità iniziale, che doveva essere collegato alla porta anteriore di Harmony, è stato perso nel giugno del 2015, quando un razzo Falcon 9 della SpaceX,  ha subito un guasto catastrofico nel lancio, distruggendo la nave da carico che doveva trasportarlo. Boeing è in fase di costruzione per un terzo IDA che deve sostituire l’unità perduta e se tutto va bene, IDA-3 sarà lanciato e attaccato alla stazione nel 2018. Mentre un singolo IDA è in grado di gestire il traffico previsto nel breve termine, due porte sono necessarie per supportare pienamente eventuali rotazioni dell’equipaggio e navi da carico supplementari. Galleggiando nel modulo camera di decompressione Quest della stazione, Williams, comandante dell’Expedition 48, e Rubins, biologo molecolare, per passeggiare con le loro tute spaziali hanno dovuto effettuare la carica della batteria, e dare ufficialmente, il via, a una pianificata escursione esterna. Sarà la quarta passeggiata spaziale per la Williams e la prima per Rubins. Essi saranno assistiti dall’astronauta giapponese Takua Onishi, lavorando all’interno della stazione spaziale e, dall’astronauta Tom Marshburn, veterano delle passeggiate spaziali, nel controllo della missione che si occuperanno delle comunicazioni tra i controllori di stazione e dei voli a Houston.  Questa sarà la passeggiata spaziale 194esima dedicata al montaggio e la manutenzione della stazione, la cui costruzione è iniziata nel 1998, ed è la terza finora quest’anno ed è la seconda messa in scena dalla NASA. Durante una passeggiata spaziale della NASA ,a gennaio, una piccola quantità di acqua ha percorso la sua strada nel casco da astronauta Tim Kopra, producendo una rapida fine dell’escursione. E’ stato il primo caso della presenza significativa di acqua su una tuta spaziale NASA dopo che una perdita molto più grave, aveva invaso il casco dell’astronauta italiano Luca Parmitano, nel 2013. Quella perdita venne causata da contaminazione che aveva intasato un filtro interno nel sistema di raffreddamento della tuta. La tuta di Kopra 

Tuta spaziale NASA

è stata restituita alla Terra per un esame dettagliato ed ha operato normalmente in gravità terrestre, per cui gli ingegneri sospettano la perdita minore vista nel mese di gennaio, potrebbe essere stato causata da problemi con il sublimatore della tuta, che controlla l’elaborazione di condensa. Per l’ultima passeggiata spaziale, -ha detto Todd -, Williams e Rubins,hanno  utilizzato impostazioni di temperatura differenti, per ridurre al minimo la produzione di condensa, nelle prime fasi dell’uscita e gli ingegneri sono fiduciosi che le tute funzioneranno correttamente. Dopo essere usciti dalla camera di decompressione Quest e raccogliendo strumenti necessari e due vincoli per il piede, Williams e Rubins si sono diretti verso l’estremità anteriore della stazione in cui il vecchio porto shuttle, il pressurizzato adattatore accoppiamento 2, o PMA-2, è collegato al portello di andata del modulo Harmony. Il braccio robotico della stazione ha tirato l’IDA dalla sezione di tronco non pressurizzata della nave da carico Dragon, durante la notte di mercoledì ed è stato trasferito entro  a breve distanza di PMA-2 per attendere gli astronauti. I cavi di alimentazione e dati necessari per l’IDA erano già stati indirizzati verso la porta docking, durante tre passeggiate spaziali risalenti al febbraio 2015. Una volta in posizione, saldamente ancorati con le restrizioni per il piede, Williams e Rubins hanno attaccato i collegamenti ad alcuni IDA e collegati i cavi che forniscono potenza ai riscaldatori interni, ai sensori e al meccanismo di bloccaggio che blocca PMA-2. Gli astronauti allora hanno aiutato a guidare l’IDA in posizione in modo che Onishi, tramite un pannello di controllo all’interno della stazione, fosse in grado di comandare i fermi d’impegno, bloccando il meccanismo di aggancio alla fine della PMA. Gli astronauti poi  hanno completeto il lavoro con vari ponticelli e cavi, coprendo i riflettori una volta utilizzati dagli equipaggi che si sono avvicinati con la navetta per aiutare a determinare la distanza e la velocità relativa e installare altri strumenti progettati per essere utilizzati da CST-100 e dall’equipaggio di veicoli spaziali Dragon.

Con l’IDA in atto, Williams
hanno instradato i cavi ethernet necessari per un futuro modulo russo mentre i percorsi per Rubins, sono stati quelli di lavorare con una serie finale di cavi all’inizio di Harmony dove sarà eventualmente fissata IDA-3. Poi c’è stata anche l’assistenza  di Williams. Avendo tempo avrebbero dovuto portare a termine una foto sondaggio di uno strumento fisico conosciuto come l’Alpha Magnetic Spectrometer
. Gli astronauti potranno avventurarsi di nuovo fuori, il 1 settembre, per ritrattare un radiatore di raffreddamento , esteso nel 2012 come parte di risoluzione dei problemi per individuare una perdita di liquido di raffreddamento. Sono inoltre in programma l’installazione di una telecamera HD sul traliccio della stazione, la sostituzione di una luce e l’ispezione dei montanti associati a un grande meccanismo che permette, fuoribordo,  ai pannelli solari di ruotare . Almeno due o  più passeggiate spaziali sono previste prima della fine dell’anno per installare un set di sostituzione della matrice per le batterie solari. Ma il lancio per le batterie che si trovano a bordo di una nave da carico giapponese HTV, originariamente previsto per il 30 settembre, è in attesa a tempo indeterminato per un lavoro che deve riparare una perdita nel sistema di propulsione del veicolo. Onishi e l’astronauta Shane Kimbrough, dovevavno essere lanciati, verso la stazione, il 23 settembre, ed originariamente era previsto la sostituzione delle batterie, nel mese di ottobre. EVA quasi sicuramente sarà ritardata oltre il 30 ottobre, quando Onishi, Rubins e il comandante della Soyuz Anatoly Ivanishin sono programmati per tornare sulla Terra. Da stabilire quando l’HTV potrebbe essere pronto per il lancio o quando la passeggiata spaziale per la riparazione delle batterie potrà essere effettuata.