Bigelow alla conquista dell’orbita bassa

Rappresentazione artistica del modulo Bigelow Expandable Activity Module (BEAM). Crediti: Bigelow Aerospace

Sulla Stazione spaziale internazionale si sta un po’ stretti e hanno bisogno di una stanza in più. Se ne parla ormai già da anni e il progetto sembra sempre più vicino alla realizzazione finale: un modulo spaziale gonfiabile, costruito da una società privata e commissionato dalla NASA, che verrà lanciato quasi al 100% verso l’ultimo trimestre del 2015 e si unirà alla ISS. Il progetto si chiama Bigelow Expandable Activity Module (BEAM) e il modulo verrà trasportato verso l’orbita bassa della Terra con la capsula SpaceX Dragon sul razzo Falcon 9 per rimanere in funzione fino al 2017.

Nel 2013 la NASA e la Bigelow Aerospace hanno annunciato al mondo un accordo per 17,8 miliardi di dollari, nell’ambito del programma Advanced Exploration Systems (AES), per la progettazione e costruzione di un modulo BA 330 che verrà installato dal braccio robotico della SSI Canadarm2 alla porta di poppa del modulo Tranquillity della SSI. Una volta agganciato, il primo modulo opererà nella fase di testing per due anni, durante i quali gli astronauti misureranno i livelli di radiazione all’interno rispetto ad altre zone della SSI, l’abitabilità, le variazioni di temperatura per determinare quanto sia sicuro. Dopo il 2017 il modulo verrà sganciato e brucerà nell’atmosfera terrestre.

«Con il modulo Bigelow ci aspettiamo di ottenere importanti dati sulle prestazioni tecniche relative alle strutture non metalliche nello spazio», ha detto Jason Crusan, direttore dell’Advanced Exploration Systems Division presso il NASA Human Exploration and Operations Mission Directorate. 

La società Bigelow Aerospace, fondata nel 1999 da Robert Bigelow (proprietario di una catena di alberghi), ha già lanciato in orbita, tra il 2006 e il 2007, i primi due prototipi Genesis I e Genesis II, che sono ancora funzionanti e hanno inviato a terra importanti dati  e immagini relative alla “salute” della nostra orbita bassa e al funzionamento della tecnologia che verrà utilizzata anche per BA 330. I moduli gonfiabili costituiranno spazio di lavoro in più per le prossime missioni spaziali.

Una volta che i moduli saranno gonfiati e pressurizzati potranno ospitare fino a 6 astronauti ciascuno, i quali saranno i primi a lavorare in un modulo espandibile di questo tipo. Come dice il nome, BA 330 sopporterà un volume interno di 330 metri cubi, peserà circa 1,360 tonnellate e, completamente gonfiato, sarà lungo 4 metri per un diametro di 3 metri. Pensate che il modulo Destiny della Stazione spaziale internazionale, che pesa 15 tonnellate, ha un volume interno di 103 metri cubi.

L’idea è quella di utilizzare i moduli BEAM per voli commerciali a “basso” costo – se così si può dire, per raggiungere in futuro anche la Luna e, chissà, Marte. Il biglietto standard per un volo a bordo del modulo costerà “solo” 25 milioni di dollari, per una permanenza di 60 giorni, a cui si dovrà aggiungere poi il costo della capsula di viaggio fino all’orbita bassa (a bordo di Space X costerà 26,5 milioni di dollari in più per un totale di 51 milioni). La permanenza per poco più di una settimana a bordo della SSI costa 40 milioni di dollari per i privati. I moduli saranno molto resistenti: il materiale con cui sono costruiti si chiama Vectran, due volte più forte del Kevlar. Il guscio plastico, diverso quindi da quello metallico della SSI, proteggeranno i viaggiatori nello spazio da uno dei più grandi pericoli in cui ci si possa imbattere nell’orbita bassa, ciò detriti e micrometeoriti: dai test effettuati a terra gli esperti hanno rilevato che i detriti spaziali che penetrano totalmente attraverso gli attuali moduli della SSI, arrivano solo a metà strada quando entrano in contatto con i diversi stati di Vectran.

La Bigelow Alpha Station

Sul sito della società vengono spiegate alcune differenze con la SSI: ◄4Le pareti dello scafo rigido della Stazione spaziale internazionale servono essenzialmente come deposito per apparecchiature e rifornimenti. Gli astronauti occupano il restante spazio suddiviso in tunnel il che consente loro solo l’accesso al proprio equipaggiamento da una direzione. L’architettura progettata da Bigelow Aerospace è esattamente opposta: l’attrezzatura è conservata al centro, nel nucleo del modulo, e la vita degli astronauti si svolge nel volume restante. Questa innovazione consente l’accesso alle attrezzature da tutti i lati. Bigelow Aerospace sarà in grado di superare di gran lunga il valore d’uso della ISS ad una frazione del costo».

Il futuro del progetto sarà quello di portare in orbita una vera e propria stazione spaziale che si chiamerà Bigelow Aerospace Alpha Station, all’inizio operativa con due moduli BA 330 che potrebbero essere anche di più in futuro. Questo progetto darà l’opportunità a tutte le nazioni del mondo, non solo Usa e Russia, di poter lavorare nello spazio a costi decisamente ridotti.

Un progetto simile era già in fase di studio in Italia: circa 15 anni fa un gruppo di ingegneri di Alenia Space Italia stavano elaborando una tecnologia che avrebbe portato in orbita strutture espandibili di forma sferica molto resistenti. Il progetto si chiamava FLECS (Flexible Expandable Structure), e aveva interessato l’Agenzia Spaziale Italiana che aveva coinvolto anche la Giugiaro Design. Ma poi la stagione cambiò.

“In effetti Alenia Spazio prima e Thales Alenia Space – Italia (TAS-I) successivamente – racconta Giuseppe Viriglio a Media INAF, alla fine degli anni ’90 amministratore delegato della sezione spazio di Alenia e oggi presidente di Telespazio – anche in collaborazione con altre aziende nazionali specializzate nel settore avevano fatto significativi progressi sulla tecnologia in oggetto grazie a varie iniziative avviate sin dalla metà degli anni 90, tra cui il programma FLECS, finanziato da ASI che ha portato alla realizzazione di un breadboard di terra di un modulo gonfiabile nei primi anni 2000″.

“Purtroppo – continua Viriglio – per mancanza di fondi ASI ha poi bloccato il programma e pertanto la prevista dimostrazione in orbita sulla Stazione Spaziale in collaborazione con NASA di una struttura gonfiabile realizzata in Italia non ha potuto finora concretizzarsi. Ci auspichiamo che l’attesa ripresa delle collaborazioni bilaterali tra ASI e NASA sui sistemi abitati in vista di future missioni di esplorazione planetaria possa consentire di riattivare le attività in questo specifico settore essendo le strutture gonfiabili insieme anche ad altre tecnologie quali il controllo ambientale biorigenerativo un’elemento chiave per l’esplorazione umana”.

“TAS-I in vista di queste prospettive – conclude Viriglio – ha comunque continuato l’impegno nel settore e nell’ambito del programma STEPS cofinanziato dalla regione Piemonte ha realizzato un dimostratore di terra in piena scala”.

Per saperne di più:

Clicca QUi per visitare il sito dell’azienda Bigelow

Fonte: Media INAF | Scritto da Eleonora Ferroni