Scritto: Martedì, 08 Dicembre 2020 02:23 Ultima modifica: Martedì, 08 Dicembre 2020 10:36

Partita la nuova Cargo Dragon 2


La SpaceX ha lanciato con successo la missione cargo, diretta alla Stazione Spaziale Internazionale (ISS), CRS-21. La missione vede il debutto della nuova Cargo Dragon 2, derivata dalla capsula per equipaggio e fornita di molte novità.

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l decollo del razzo Falcon 9 per la missione CRS-21. l decollo del razzo Falcon 9 per la missione CRS-21. Credit: SpaceX

La missione di rifornimento CRS-21 di SpaceX è stata inviata alla Stazione Spaziale Internazionale (ISS) con oltre 2.900 kg di merci per l'avamposto orbitale. Il lancio è avvenuto alle 11:17 a.m. EST (le 17:17 italiane) del 6 dicembre dalla rampa di lancio 39A del Kennedy Space Center della NASA, in Florida. Dopo il rilascio dal secondo stadio, la Cargo Dragon 2 ha aperto il muso per esporre il sistema di attracco. A differenza della prima versione cargo, non vi è stata l'apertura dei pannelli solari perché, su questa capsula, si trovano montati direttamente sul modulo di servizio (trunk) posteriore. L'arrivo alla stazione è avvenuto regolarmente alle 1:40 p.m. EST (le 19:40 italiane) del 7 dicembre, mentre i due veicoli spaziali sorvolavano l'Oceano Indiano meridionale. La Cargo Dragon 2 ha attraccato automaticamente al boccaporto PMA-3 del laboratorio Harmony. A bordo della stazione gli astronauti NASA Kate Rubins e Victor Glover hanno monitorato le operazioni di aggancio. Il lancio della Cargo Dragon 2 è la 21esima missione commerciale di rifornimento e fa parte del prolungamento del contratto stilato fra la NASA e la SpaceX. La Cargo Dragon 2 trascorrerà circa un mese agganciata alla ISS e poi rientrerà sulla Terra con campioni e risultati di vari esperimenti. La nuova capsula di rifornimento della SpaceX è molto simile alla Crew Dragon che viene utilizzata per trasportare gli astronauti verso la stazione. Esternamente si nota la mancanza degli scarichi dei razzi SuperDraco che, nella versione per equipaggio, servono come sistema di salvataggio in caso di incidente, e dei finestrini. La nuova Cargo Dragon 2 ha una capacità doppia di carico rispetto alla precedente versione (la Dragon 1) per quanto riguarda le scaffalature con possibilità di alimentazione elettrica. In questo modo alcuni esperimenti e campioni, che hanno bisogno di cure particolari, possono essere preservati durante il trasporto da e per la Terra. I carichi scientifici possono inoltre rimanere all'interno della capsula per tutta la durata della missione rendendo la Cargo Dragon 2 un'estensione dei laboratori della stazione. Durante il periodo di aggancio alla ISS, sono quattro i carichi utili che possono essere alimentati elettricamente. Parte degli studi scientifici più importanti che la Cargo Dragon 2 ha consegnato oggi alla stazione vi sono i seguenti:

Minatori di meteoriti microbici

Una miscela di campioni di meteoriti e microbi è diretta alla stazione spaziale. Alcuni microbi formano strati sulla superficie della roccia e possono rilasciare metalli e minerali, un processo noto come 'biomining'. Una precedente indagine dell'ESA (Agenzia spaziale europea), BioRock, ha esaminato come la microgravità influenzi i processi coinvolti nella bio-minazione. L'ESA prosegue il lavoro con BioAsteroid, che esamina la formazione di biofilm e la bio-minazione di asteroidi o meteoriti in condizioni di microgravità. I ricercatori stanno cercando una migliore comprensione dei processi fisici di base che controllano queste miscele, come gravità, convezione e miscelazione. Le interazioni microbo-roccia hanno molti potenziali usi nell'esplorazione spaziale e nella costruzione al di fuori della Terra. I microbi potrebbero scomporre le rocce nei terreni per la crescita delle piante, ad esempio, o estrarre elementi utili per i sistemi di supporto vitale e la produzione di medicinali.

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Il momento del rilascio di Cargo Dragon 2 dal secondo stadio del Falcon 9. Si vede il Bishop all'interno del trunk. Credit: SpaceX

Esaminando i cambiamenti nel cuore usando i chip di tessuto

La microgravità causa cambiamenti nel carico di lavoro e nella forma del cuore umano, e non è ancora noto se questi cambiamenti potrebbero diventare permanenti se una persona vivesse nello spazio più di un anno. Cardinal Heart studia come i cambiamenti della gravità influenzano il cuore a livello cellulare e tissutale. L'indagine utilizza tessuti cardiaci ingegnerizzati 3D, un tipo di chip di tessuto. I risultati potrebbero fornire una nuova comprensione dei problemi cardiaci nei pazienti sulla Terra, aiutare a identificare nuovi trattamenti e supportare lo sviluppo di misure di screening per prevedere il rischio cardiovascolare prima del volo spaziale.

Conteggio dei globuli bianchi nello spazio

HemoCue verifica la capacità, di un dispositivo disponibile in commercio, di fornire conteggi rapidi e accurati dei globuli bianchi totali e differenziati in condizioni di microgravità. I medici usano comunemente il numero totale di globuli bianchi e cinque diversi tipi di globuli bianchi per diagnosticare malattie e monitorare una varietà di condizioni di salute. La verifica di una capacità di analisi del sangue autonoma sulla stazione spaziale potrebbe migliorare l'assistenza sanitaria sulla Terra ed è un passo importante verso la soddisfazione delle esigenze di assistenza sanitaria dei membri dell'equipaggio nelle missioni future.

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La Cargo Dragon 2 attraccata al boccaporto PMA-2 del modulo laboratorio Harmony della ISS. Credit: NASA/TV 

Costruire utilizzando la brasatura

SUBSA-BRAINS esamina le differenze nel flusso capillare, nelle reazioni di interfaccia e nella formazione di bolle durante la solidificazione delle leghe per brasatura in microgravità. La brasatura è un tipo di saldatura utilizzata per legare materiali, come una lega di alluminio all'alluminio o una lega di alluminio alla ceramica, ad alte temperature. A differenza della saldatura, la brasatura vede l'unione di due metalli senza la loro fusione, ma solo attraverso l'utilizzo di un materiale intermedio riscaldato che penetra, per capillarità fra i due pezzi da assemblare. La tecnologia potrebbe servire come strumento per la costruzione nello spazio di habitat umani e veicoli nelle future missioni spaziali, nonché per riparare i danni causati da micrometeoroidi o detriti spaziali.

Una nuova e migliorata porta per lo spazio

Lanciato nel bagagliaio (trunk) della capsula Dragon, il Bishop Airlock della Nanoracks è una piattaforma commerciale in grado di supportare una serie di lavori scientifici sulla stazione spaziale. Le sue capacità includono l'implementazione di carichi utili in volo libero come i CubeSats e carichi utili montati esternamente, alloggiamento di piccoli carichi utili esterni, scarico di rifiuti e recupero di unità di sostituzione orbitale esterne. Le ORU sono componenti modulari della stazione che possono essere sostituiti quando necessario, come pompe e altro hardware. Circa cinque volte più grande della camera di equilibrio del modulo sperimentale giapponese già in uso sulla stazione, la camera d'equilibrio Bishop consente il movimento robotico di pacchetti sempre più grandi all'esterno della stazione spaziale, compreso l'hardware per supportare le passeggiate spaziali. Fornisce inoltre funzionalità come alimentazione e segnali Ethernet necessari per i carichi utili interni ed esterni.

Il tuo cervello in microgravità

Lo 'studio dell'effetto della microgravità sugli organoidi del cervello umano', osserva la risposta degli organoidi cerebrali alla microgravità. Piccole masse viventi di cellule che interagiscono e crescono, gli organoidi possono sopravvivere per mesi, fornendo un modello per capire come le cellule ed i tessuti si adattano ai cambiamenti ambientali. Gli organoidi cresciuti da neuroni o cellule nervose mostrano processi normali come la risposta a stimoli e stress. Pertanto, gli organoidi possono essere utilizzati per osservare come la microgravità influisce sulla sopravvivenza, sul metabolismo e sulle caratteristiche delle cellule cerebrali, inclusa la funzione cognitiva rudimentale.

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Ecco come si presentava l'interno della Cargo Dragon 2 poco prima del lancio. Credit: NASA/SpaceX

Ma oltre a questo vi sono anche:

Exploration Catalytic Reactor: uno dei componenti principali del Water Processor Assembly, rinnovato nel design e con giunti metallici più robusti, un nuovo catalizzatore e un regolatore del flusso di ossigeno. Le modifiche permetteranno di monitorare la temperatura ambientale per un periodo prolungato e ottimizzare la reazione di ossidazione di composti organici nell’acqua. Le modifiche sono tese al raggiungimento degli standard e le performance richiesti da NASA per le prossime missioni marziane;

Nitrogen/Oxygen Recharge System (NORS) Recharge Tank: azoto extra per le attività di ri-pressurizzazione a bordo della stazione;

Universal Waste Management System (UWMS) Spares/Consumables: ricambi fondamentali e pezzi di consumo per supportare l’uso da parte dell’equipaggio della nuova toilette, dopo l’arrivo di Crew-1.

Rodent Research Habitats and Transporters: roditori e hardware di supporto per le missioni Rodent Research da 10 a 23, che verranno condotte da parte dell’equipaggio di Crew-1;

One-handed Tape Dispenser: grazie alla HUNCH challenge di NASA, gli studenti delle scuole superiori hanno progettato e costruito un distributore di nastro adesivo utilizzabile con una sola mano, in modo da semplificare la vita degli astronauti durante le quotidiane attività

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La Cargo Dragon 2 prima che il Falcon 9 venisse alzato sulla rampa di lancio 39A. Credit: SpaceX

Abbiamo poi una serie di esperimenti e strumenti che torneranno invece sulla Terra al termine della missione:

Treadmill Data Avionics Unit: un’unità di avionica guasta, che ha supportato il tapis roulant e che verrà rimpiazzata da una funzionante;

Carbon Dioxide Removal Assembly (CDRA) Air Selector Valve: una valvola facente parte del sistema di espulsione di anidride carbonica che si è degradata; una volta tornata a terra verrà riparata e ricondizionata;

NORS Recharge Tank: un serbatoio depressurizzato, in grado di portare ossigeno e azoto;

Rodent Research Habitats and Transporters: roditori e habitat utilizzati durante le missioni Rodent Research;

Minus Eighty Laboratory Freezer for ISS (MELFI) Electronics Unit: oggetto che permette lo stoccaggio a basse temperature guasto. Verrà riparato per essere utilizzato in future missioni;

Thermal Amine Bulk Water Save Valve: una valvola guasta che era implicata nella gestione ottimale del Thermal Amine system. Tornerà a terra per riparazioni e per avere dati dal periodo in orbita: dal momento che Orion ne possiede una simile, sarà fondamentale avere il maggior numero di informazioni.

Queste sono solo alcune delle centinaia di indagini attualmente in corso a bordo del laboratorio orbitante nei settori della biologia e della biotecnologia, delle scienze fisiche e delle scienze della Terra e dello spazio. I progressi in queste aree aiuteranno a mantenere in buona salute gli astronauti durante i viaggi spaziali di lunga durata e dimostreranno le tecnologie per la futura esplorazione umana e robotica oltre l'orbita bassa terrestre, verso la Luna e Marte attraverso il programma Artemis della NASA.

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Ecco la situazione attuale dei veicoli in visita alla ISS. Credit:NASA

Il primo stadio del razzo Falcon 9 utilizzato per questa missione era il B1058, qui al suo quarto volo. Lo stadio è poi atterrato regolarmente sulla piattaforma marina OCISLY piazzata a circa 623 km al largo delle coste della Florida. Si è trattato anche del 100esimo lancio orbitale di un Falcon 9, il 99esimo ad avere successo. Per la prima volta poi, due veicoli di SpaceX sono, contemporaneamente attraccati alla ISS. Infatti al boccaporto anteriore PMA-2 si trova la Crew Dragon della missione Crew-1 e, da oggi, al boccaporto che guarda verso lo spazio, PMA-3, la Cargo Dragon 2.

 

Fonti:
NASA - https://www.nasa.gov/press-release/nasa-science-new-airlock-heads-to-space-station-on-spacex-cargo-spacecraft
SpaceflightNow - https://spaceflightnow.com/2020/12/06/spacex-launches-first-in-new-line-of-upgraded-space-station-cargo-ships/
NASA Commercial - https://spaceflightnow.com/2020/12/06/spacex-launches-first-in-new-line-of-upgraded-space-station-cargo-ships/

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Massimo Martini

Sono appassionato di astronomia e di astronautica fin da quella notte del luglio 1969 quando, a poco più di sei anni, vidi i primi uomini mettere piede sulla Luna. La passione è cresciuta con gli anni e, sebbene non si sia trasformata in attività lavorativa, sono diventato un grande appassionato. Nel 1992, in pieno viaggio di Nozze, sono riuscito a trascinare persino la mia dolce metà al Kennedy Space Center per vedere il lancio del primo italiano nello spazio. Dal 2000 al 2017 ho realizzato e curato il sito astronautica.us che è stato sempre aggiornato ed il più possibile affidabile nelle informazioni. Purtroppo, per motivi personali sono stato costretto a chiudere il sito nel luglio 2017.
Sono stato, assieme a mia moglie, uno dei responsabili delle prime tre edizioni della convention 'AstronautiCON', che hanno visto anche la presenza di illustri ospiti nel campo astronautico. Al momento collaboro saltuariamente con la rivista del settore 'Spazio Magazine', attivamente con il sito aliveuniverse.today ed ho una rubrica fissa astronomica sul magazine locale 'Quello che c'è'.

www.astronautica.us | Questo indirizzo email è protetto dagli spambots. È necessario abilitare JavaScript per vederlo.

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