Il veicolo Dream Chaser di Sierra Space è ad un passo dal lancio non prima della prima metà del 2024 dopo i test a cui viene sottoposto presso il Neil Armstrong Test Facility della NASA, precedentemente noto come Plum Brook Station, in Ohio.
Un gruppo selezionato di membri dei media hanno avuto accesso alla camera di prova delle vibrazioni dove il veicolo ha completato i test nella prima settimana di febbraio 2024.
Per la prima volta, DC-101 'Tenacity', il primo veicolo Dream Chaser programmato per volare nello spazio, è stato accoppiato al suo modulo cargo chiamato Shooting Star. Secondo Sierra Space, il modulo cargo è in grado di trasportare internamente 4.000 chilogrammi di carico. Contiene anche tre punti di attacco esterni per carichi aggiuntivi e/o esperimenti.
La configurazione del veicolo spaziale sarà la stessa durante il lancio a bordo del razzo Vulcan della United Launch Alliance nella prima missione del veicolo verso la Stazione Spaziale Internazionale (ISS) entro la prima metà di quest'anno.
Il Dream Chaser venne selezionato dalla NASA come parte del secondo round di contratti Commercial Resupply Services (CRS-2) per inviare regolarmente scienza, forniture e altro alla ISS. La navicella spaziale alata si unisce, in quel contratto, al veicolo Cargo Dragon di SpaceX e al veicolo Cygnus di Northrop Grumman.
Il veicolo diventerà anche il secondo velivolo di rifornimento a offrire capacità di ritorno di massa, il che significa che può riportare sulla Terra esperimenti scientifici e campioni di ricerca in cui il tempo è critico. Dopo la missione sulla ISS, Tenacity atterrerà presso la struttura di lancio e atterraggio del Kennedy Space Center della NASA in Florida. La società ha anche discusso il potenziale per operazioni di atterraggio presso la base spaziale di Vandenberg in California, con la possibilità di atterrare, in futuro, anche in altri aeroporti.
Nella grafica il Dream Chaser 'Tenacity' con la configurazione di lancio del Vulcan. Credito: ULA/processing Massimo Martini.
Phil Dempsey, del programma ISS della NASA, è entusiasta non solo della quantità di massa su e giù, ma anche di come tale massa tornerà sulla Terra.
"Dream Chaser sarà in grado di consegnare oltre 3.500 kg di carico nella sua prima missione di 45 giorni, con il potenziale di aumentarlo nelle missioni future man mano che impareremo di più su come vola il veicolo," ha affermato Dempsey. "Quindi devo dire che sono un po' emozionato solo perché a livello personale, vedere un veicolo alato tornare sulla stazione spaziale, atterrare sulla pista, riportando sulla Terra oltre 1.300 kg delle nostre ricerche.”
Dempsey ha fatto riferimento allo Space Shuttle, che ha contribuito alla costruzione del laboratorio orbitante e al trasporto dell’equipaggio e del carico da e verso la ISS fino al ritiro del programma nel 2011.
Attualmente, Tenacity si trova all'interno dell'impianto di vibrazione meccanica. "Nelle ultime due settimane, abbiamo testato la vibrazione del veicolo spaziale, prendendola sia in direzione orizzontale che in direzione verticale," ha affermato il direttore della NASA al Glenn, il Dott. James Kenyon. “Questo ci consente di simulare l’ambiente pieno di vibrazioni che il veicolo spaziale sperimenterà durante il lancio e poi quando inizierà a rientrare nell’atmosfera verso la fine del suo volo”.
Una volta completati i test sulle vibrazioni, il veicolo verrà poi trasferito alla struttura di propulsione spaziale Glenn della NASA, proprio in fondo alla strada. Secondo la NASA, questa è l'unica struttura al mondo in grado di testare veicoli di lancio e razzi a stadio superiore in scala reale in un ambiente spaziale.
"Per Dream Chaser... ridurremo la pressione e la temperatura fino alle pressioni e alle temperature molto basse che il veicolo spaziale sperimenterà quando entrerà in orbita," ha detto Kenyon. “Quindi utilizzeremo un elemento riscaldante dinamico per andare in giro e simulare l’ambiente di riscaldamento che verrebbe sperimentato dal veicolo spaziale a causa del Sole, del riscaldamento solare, mentre è lì in orbita. Questi test a terra ci consentiranno di ridurre i rischi per il programma e di identificare e risolvere i problemi prima del lancio”.
Nell'illustrazione artistica il Dream Chaser 'Tenacity' con il modulo Shooting Star agganciato in coda. Credito: Sierra Space.
Il veicolo verrà quindi trasferito al Kennedy Space Center per essere sottoposto ai preparativi per il lancio. Prima del suo lancio, Sierra Space aveva lavorato con gli astronauti sui dettagli del veicolo e su come utilizzarlo in orbita.
“Insieme, abbiamo già addestrato i nostri astronauti a vedere cosa vuol dire avere Dream Chaser sulla ISS,” ha detto Dempsey. "Abbiamo pianificato operazioni congiunte e lo stiamo facendo mentre i nostri ingegneri lavorano fianco a fianco con il team Sierra Space per completare la fase finale dell'integrazione, dei test e della preparazione di questo veicolo."
Alla domanda sul numero di voli della ISS, i funzionari di Sierra Space hanno affermato che si tratta di una decisione congiunta tra la loro azienda e la NASA. “Mentre andiamo avanti cercando di superare il resto del decennio, daremo un’occhiata alle capacità e alle esigenze della ISS e andremo a determinarle,” ha affermato Tom Vice, CEO di Sierra Space. “Quindi non esiste un piano prestabilito oltre a quella cadenza di cui abbiamo bisogno, ma non voleremo oltre ciò che saranno le esigenze della stazione spaziale”.
Ma è solo l'inizio
Tuttavia, la compagnia sta ancora pianificando più voli per Tenacity e per un secondo veicolo, Reverence, attualmente in costruzione.
"Abbiamo progettato ogni veicolo per almeno 15 missioni, ma pensiamo che andremo ben oltre," ha detto Vice. “Tenacity è il primo, Reverence è ancora in fabbrica, quindi pensiamo che saremo in grado di utilizzare questo, non solo per la NASA, ma a lungo termine come pensiamo alla commercializzazione della forza lavoro”. Sierra Space ha affermato che il piano attuale è quello di far volare Tenacity sui primi quattro voli, con il quinto volo che sarà il debutto di Reverence.
La società sta anche valutando il lancio da località al di fuori degli Stati Uniti.
"Abbiamo discusso molto del lancio dal Giappone e dell'atterraggio in aeroporto, del lancio in altre aree del mondo che hanno le giuste latitudini di lancio e dell'atterraggio sulle piste in queste località," ha affermato Vice. “Ci dà un’enorme influenza in termini di come pensiamo di inaugurare questa nuova era spaziale. Non può provenire solo da uno o due siti negli Stati Uniti. Deve essere globale”. Vice ha osservato che siamo in quella che lui chiama l’era orbitale poiché la commercializzazione dell’orbita bassa terrestre diventa più popolare e più conveniente.
“L’era orbitale è una rivoluzione esistenziale guidata dalle tecnologie sottostanti che stanno commercializzando l’orbita bassa terrestre, collegando in nuovi modi la superficie del nostro pianeta con 400 km sopra la nostra testa,” ha affermato Vice. “Le aziende esistenti in ogni segmento dei settori biotecnologico e industriale gestiranno le fabbriche del futuro in microgravità, estendendo le nostre città e comunità nello spazio.”
Nell'illustrazione artistica il Dream Chaser con il modulo Shooting Star in fase di avvicinamento alla ISS. Credito: Sierra Space.
“Nell’era orbitale, il numero di esseri umani nello spazio raggiungerà la massa critica e stabilirà una presenza permanente per le civiltà di tutto il mondo per continuare l’incredibile leadership che la NASA ha dimostrato decennio dopo decennio a bordo della Stazione Spaziale Internazionale. Collettivamente, NASA e Sierra Space, andranno nello spazio a beneficio della vita sulla Terra”.
La lunga gestazione
Il progetto del Dream Chaser deriva da quello della NASA HL-20 degli anni '90 che, a sua volta, prendeva spunto dagli studi sui veicoli a corpo portante degli anni '60. Il Dream Chaser è un veicolo riutilizzabile che ha iniziato il suo sviluppo nel 2004 come versione passeggeri per portare equipaggi alla ISS. Dopo aver perso l'appalto nel 2014 a scapito di Crew Dragon di SpaceX e Starliner di Boeing, l'allora Sierra Nevada (ora Sierra Space) decise quindi di dedicarsi ad una versione cargo completamente automatica. Nel gennaio 2016 la NASA annunciò che il Dream Chaser era stato selezionato per i contratti CRS-2 (Commercial Resupply Services-2) con un minimo di sei missioni cargo per la ISS. Il volo di debutto è più volte slittato dal 2021 ad oggi. Il Dream Chaser è uno spazioplano capace di portare circa 5 tonnellate di carico utile nella sezione pressurizzata e 500 all'esterno. Al lancio viene racchiuso all'interno dell'ogiva protettiva del razzo vettore Vulcan e le piccole ali sono ripiegate in modo da permettergli di entrare. E' dotato di un modulo di servizio, chiamato 'Shooting Star' dotato di pannelli solari e del boccaporto di attracco, oltre che della capacità di carico utile. Questo modulo verrà sganciato prima del rientro e brucerà nell'atmosfera. Il Dream Chaser, grazie alla sua forma, potrà rientrare nell'atmosfera ed atterrare su una pista aeroportuale senza superare 1.5 g di accelerazione con almeno 1.750 kg di materiali di ritorno. Questo ritorno 'dolce', rispetto a quello delle capsule, porterà benefici per gli esperimenti più delicati.
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