Sulla ISS è arrivato Bishop

Le operazioni scientifiche continuano ad espandersi a bordo della Stazione Spaziale Internazionale (ISS) con l'installazione di un nuovo portello di ricerca, avvenuto lo scorso il fine settimana. I controllori di volo della robotica, sulla Terra, hanno trascorso sabato 19 dicembre comandando a distanza il braccio robotico Canadarm2 per installare il nuovo airlock scientifico Bishop, della Nanoracks, consegnato il 7 dicembre a bordo del veicolo cargo di rifornimento Cargo Dragon, di SpaceX. Durante una serie di manovre della durata di ore, Bishop è stato estratto dal tronco non pressurizzato di Dragon e installato sul lato sinistro del modulo Tranquility, adiacente a BEAM, il modulo espandibile di Bigelow. Bishop aumenta notevolmente la capacità di ricerca pubblica e privata all'esterno del laboratorio orbitante. La nuova camera di equilibrio scientifica consente anche il dispiegamento di satelliti più grandi e il trasferimento di strumenti e hardware per passeggiate nello spazio all'interno e all'esterno della stazione. Dragon aveva anche consegnato oltre 900 kg di nuove attrezzature per indagini scientifiche al laboratorio orbitante, che terranno occupato l'equipaggio, composto da sette astronauti, per tutto il mese di dicembre.

Ma conosciamo meglio Bishop. Chiunque abbia un divano bloccato in una porta, durante il giorno del trasloco, sa quanto sia frustrante quando non c'è altro modo per entrare o uscire. Le porte della Stazione Spaziale Internazionale, o airlock, hanno funzionato bene per 20 anni. Ma poiché più ricercatori e aziende desiderano espandere la portata e le dimensioni dei progetti che inviano nell'orbita terrestre bassa, una porta più ampia potrebbe aiutare. Aprire un altro portale per ricevere più spedizioni e distribuire più satelliti ed esperimenti è la sfida che una società privata ha raccolto: la Nanoracks LLC, con sede a Webster, in Texas. Con il supporto della NASA, l'azienda ha costruito un nuovo e diverso tipo di porta nello spazio. Il modulo Bishop Airlock Nanoracks fungerà da un'altra porta nello spazio, aiutando a spostare carichi utili più grandi all'interno e all'esterno della stazione. Ciò allevierà il collo di bottiglia rallentando il dispiegamento di nuovi piccoli satelliti e CubeSat dalla stazione spaziale. Bishop aumenterà anche in modo significativo la quantità di ricerca che può essere fatta nell'orbita terrestre bassa - ricerca che ci aiuta a comprendere meglio l'ambiente spaziale ma ha anche implicazioni per le riprese della superficie terrestre, la ricerca medica e la produzione biologica.

Nell'immagine, Bishop Airlock durante i preparativi per il lancio. Credit: NASA

L'accordo con la Nanoracks fa parte della strategia di NASA per fornire maggiori opportunità all'industria statunitense, con l'obiettivo di raggiungere un'economia sostenibile nell'orbita terrestre bassa da cui la NASA può essere uno dei tanti clienti. Ciò consentirà alla NASA di concentrare le risorse del governo sull'esplorazione dello spazio profondo attraverso il programma Artemis e di far atterrare la prima donna e il prossimo uomo sulla superficie della Luna. In questo caso, in base a un accordo sulla legge spaziale, Nanoracks ha fornito l'investimento iniziale e la struttura fisica. La NASA fornirà energia e comunicazioni spazio-terra, così come gli astronauti per gestire il carico ed eseguire esperimenti. Una volta operativa, la nuova porta significherà più accesso per la NASA e per tutti gli altri: aziende private, istituzioni accademiche, agenzie pubbliche e persino cittadini. Dopo aver superato con successo il test e l'installazione dei sistemi, Bishop fornirà cinque volte la capacità dell'unica altra camera di equilibrio operativa della stazione, utilizzata per inviare cose fuori dalla stazione spaziale, che è fornita dalla Japan Aerospace Exploration Agency, o JAXA, come parte della partecipazione del Giappone e sostegno alla Stazione Spaziale Internazionale. "Questo è più volume di quello che può essere portato all'interno o all'esterno in questo momento," ha affermato Mike Read, responsabile dell'ufficio per il business e lo sviluppo economico della stazione spaziale presso il Johnson Space Center della NASA a Houston. Nel suo ruolo di supporto alle relazioni pubblico-privato della NASA sulla stazione, Read ha affermato che l'assegnazione, da parte dell'agenzia, alla nuova camera di equilibrio servirà sia i clienti pubblici che quelli privati. La camera d'equilibrio a forma di campana contiene anche più file di binari standardizzati per il montaggio di moduli automatizzati e altri componenti per l'alloggiamento degli esperimenti, nonché connessioni elettriche e dati per eseguirli e monitorarli. Ci sono anche sei posizioni di montaggio esterne e un'antenna WiFi per trasmettere i dati. Bishop è progettato per supportare una varietà di configurazioni che supporteranno qualsiasi combinazione di satelliti ed esperimenti. Ogni volta che viene aperta allo spazio, la camera di equilibrio può schierare più satelliti, mentre gli esperimenti passivi possono essere eseguiti simultaneamente. Il braccio robotico può essere utilizzato per estrarre e lanciare satelliti o montare esperimenti esterni. Può anche spostare la camera d'equilibrio in una nuova posizione. Diversi lati della stazione, ad esempio, subiscono una diversa esposizione a elementi come la luce solare o l'ossigeno atomico, consentendo un'ampia gamma di possibilità di ricerca. Questa flessibilità consente di alternare l'osservazione della Terra e lo studio astronomico. La NASA è diventata uno dei primi clienti acquistando molteplici usi della camera di equilibrio e sta iniziando con un bisogno banale ma ricorrente: la spazzatura. Attualmente, dopo che i veicoli spaziali di rifornimento sono stati scaricati, gli astronauti li riempiono di quanta più spazzatura possibile. Il velivolo e il suo contenuto vengono quindi lasciati cadere nell'atmosfera terrestre, dove la maggior parte brucia. Ma la nuova porta potrebbe fornire un'ulteriore alternativa per rimuovere oggetti di grandi dimensioni. "Faremo alcune dimostrazioni tecnologiche con lo smaltimento dei rifiuti," per vedere come funziona, ha spiegato Read. Un problema di passeggiata spaziale potrebbe anche essere risolto dotando la camera di equilibrio con una cassetta degli attrezzi ad alta tecnologia. In questo momento, gli astronauti devono portare con sé tutti gli strumenti di cui potrebbero aver bisogno, quando escono dalla stazione, per qualsiasi attività extraveicolare (EVA). Se è necessario uno strumento diverso, devono tornare all'interno: un processo arduo e che richiede tempo. Invece, gli astronauti potrebbero pre-caricare strumenti aggiuntivi in ​​una cassetta degli attrezzi montata esternamente, per tutta la durata dell'EVA, sul Bishop Airlock, rendendo le passeggiate spaziali più efficienti.

Nell'immagine, Bishop Airlock mentre viene spostato con il Canadarm2 verso la sua posizione finale. Credit: NASA TV

La NASA non è l'unica entità che trarrà vantaggio dalla nuova camera di equilibrio. Il settore CubeSat è in rapida espansione, dal numero di unità dispiegate a ciò che possono fare i piccoli satelliti. Attualmente, tale espansione è limitata dalla disponibilità del singolo airlock JAXA utilizzato per i rilasci. È diventato subito chiaro che man mano che più aziende si univano all'economia spaziale, "ci sarebbe stata una congestione," che avrebbe portato a ritardi nel lancio, ha affermato Mike Lewis, capo ufficio innovazione di Nanoracks. Con la nuova porta, Nanoracks mira a mantenere il flusso, anche se il volume aumentarà. Una delle principali applicazioni per i CubeSat lanciati dalla stazione spaziale negli ultimi dieci anni è quella dell'osservzione della Terra. Questo è già utilizzato per aiutare gli agricoltori a monitorare i campi per una migliore gestione delle colture, migliorare le previsioni meteorologiche e altro ancora. La nuova camera di equilibrio faciliterà ulteriori implementazioni che potrebbero consentire immagini a risoluzione più elevata e maggiori opportunità per l'osservazione della Terra. La camera di equilibrio aumenterà anche lo spazio per i test sperimentali in microgravità, che offre vantaggi per il lavoro come la crescita dei tessuti viventi, un obiettivo a lungo termine della comunità scientifica. Questo è ciò che è noto come produzione biologica. Precedenti ricerche mediche sulla microgravità hanno portato a un migliore trattamento dell'osteoporosi per aiutare sia gli astronauti che le persone sulla Terra a mitigare la perdita ossea. Ma il potenziale futuro è pressoché illimitato. "Tutto ciò che gli operatori commerciali stanno facendo per mostrare alle nuove persone che possono effettivamente utilizzare la microgravità a loro vantaggio è incredibilmente importante," ha detto Read, aggiungendo che l'attività svolta da queste società allevierà i contribuenti di alcuni dei costi di manutenzione della stazione. Nanoracks ha già un accordo con la NASA e l'ESA (l'Agenzia spaziale europea), che utilizzeranno il Bishop Airlock per spostare il carico. I clienti privati ​​includono Gitai, una società di robotica, che utilizzerà la camera di equilibrio per testare sistemi robotici, progettati per eseguire lavori all'interno e all'esterno della stazione spaziale. I clienti che esprimono interesse nell'utilizzo della camera di equilibrio includono società spaziali commerciali, produttori di beni di consumo e organizzazioni educative.

Nell'immagine artistica, dove si trova ora Bishop Airlock sulla ISS. Credit: NASA

Alcuni hanno prodotti, servizi o ricerche che hanno già beneficiato dell'accesso al National Lab e alle apparecchiature scientifiche che l'azienda ha già a bordo: tre piattaforme di ricerca NanoLab, un microscopio, una centrifuga e due lettori di lastre, oltre a una piattaforma esterna di prova. La maggiore capacità della camera di equilibrio permetterà di ospitare più ricerche e altri progetti sulla stazione. L'attuale base di clienti di Nanoracks comprende Adidas, Aerospace Corporation, Felix e Paul Studios, Millennium Space Systems, MIT Media Lab, lo Student Spaceflight Experiments Program ed alcune agenzie spaziali internazionali. "Stiamo realizzando sempre più collaborazione pubblico-privato con la NASA, costruendo l'ecosistema nell'orbita terrestre bassa," ha affermato Jeffrey Manber, CEO di Nanoracks. "Non solo è così importante per le opportunità di ricerca, ma apre anche la strada alle innovazioni". La NASA ha una lunga storia di trasferimento di tecnologia al settore privato. La pubblicazione 'Spinoff' dell'agenzia descrive le tecnologie della NASA che si sono trasformate in prodotti e servizi commerciali, dimostrando i più ampi vantaggi dell'investimento americano nel suo programma spaziale. Spinoff è una pubblicazione del programma di trasferimento tecnologico della Direzione della missione tecnologica spaziale della NASA.

Il Bishop Airlock Module è principalmente prodotto da Nanoracks, con parti della capsula pressurizzata, realizzate in titanio e alluminio, dal gruppo Thales Alenia nello stabilimento di Torino, Italia. La Boeing ha invece prodotto i pannelli esterni in acciaio inossidabile e il meccanismo di attracco.

Fonti:
NANORACKS - https://nanoracks.com/bishop-airlock/
Wikipedia - https://en.wikipedia.org/wiki/Nanoracks_Bishop_Airlock
NASA - https://blogs.nasa.gov/spacestation/2020/12/21/new-science-airlock-expands-stations-research-capacity/
https://www.nasa.gov/directorates/spacetech/spinoff/New_Doorway_to_Space
https://spinoff.nasa.gov/