Un veicolo spaziale di rifornimento Cygnus, della Northrop Grumman, è in viaggio verso la Stazione Spaziale Internazionale (ISS) con oltre 3.700 kg di strumenti per indagini scientifiche e rifornimenti, dopo il lancio avvenuto alle 18:01 a.m. EDT di martedì 10 agosto 2021 (le 00:01 italiane di mercoledì 11 agosto) dal Wallops Flight Facility della NASA, in Virginia. Il decollo è avvenuto alla fine di una finestra di lancio di cinque minuti a causa di un problema alla valvola dell'elio scoperto durante il conto alla rovescia, ma risolto rapidamente. Circa due ore e quarantacinque minuti dopo il lancio i pannelli solari della navicella si sono dispiegati con successo per raccogliere la luce solare che serve ad alimentare Cygnus nel suo viaggio verso la stazione. Cygnus NG-16, ribattezzato per l'occasione in onore di uno dei sette astronauti del disastro dello Space Shuttle Challenger, S.S. Ellison Onizuka, dovrebbe arrivare alla stazione spaziale intorno alle 6:10 a.m. EDT (le 12:10 itliane) di giovedì 12 agosto. L'astronauta della NASA Megan McArthur utilizzerà il braccio robotico Canadarm2 della stazione spaziale per catturare Cygnus al suo arrivo, mentre l'astronauta dell'ESA (Agenzia Spaziale Europea) Thomas Pesquet monitorerà la telemetria durante il rendez-vous, la cattura e l'installazione sul boccaporto rivolto verso la Terra del modulo Unity. Questo è il sedicesimo volo cargo di Northrop Grumman verso la stazione spaziale ed è il quinto nell'ambito del suo contratto Commercial Resupply Services 2 con la NASA. Cygnus è stato lanciato con un razzo Antares 230+ dal Pad 0A del Virginia Mid-Atlantic Regional Spaceport a Wallops. Il volo di rifornimento supporterà dozzine di indagini nuove ed esistenti.
Ecco un elenco di alcune indagini scientifiche che Cygnus sta consegnando alla stazione spaziale.
Dalla polvere all'abitazione
L'utilizzo delle risorse disponibili sulla Luna e su Marte per costruire strutture e habitat potrebbero ridurre la quantità di materiale che i futuri esploratori dovranno portare dalla Terra, riducendo significativamente la massa e i costi di lancio. Lo studio Redwire Regolith Print (RRP) dimostra la stampa 3D sulla stazione spaziale utilizzando un materiale che simula la regolite, o roccia e terreno sciolti, trovati sulle superfici di corpi planetari come la Luna. I risultati potrebbero aiutare a determinare la fattibilità dell'uso della regolite come materia prima e della stampa 3D come tecnica per la costruzione su richiesta di habitat e altre strutture nelle future missioni di esplorazione spaziale.
Nella foto l'imbarco del materiale a bordo del veicolo cargo Cygnus NG-16 'Ellison Onizuka . Crediti: Northrop Grumman.
Mantenere i muscoli
Man mano che le persone invecchiano e diventano più sedentarie sulla Terra, perdono gradualmente massa muscolare, una condizione chiamata sarcopenia. Identificare i farmaci per trattare questa condizione è difficile perché si sviluppa nel corso di decenni. Cardinal Muscle verifica se la microgravità può essere utilizzata come strumento di ricerca per comprendere e prevenire la sarcopenia. Lo studio, finanziato dalla National Science Foundation in collaborazione con l'ISS U.S. National Laboratory, cerca di determinare se una piattaforma di tessuto ingegnerizzato in microgravità forma i caratteristici tubi muscolari che si trovano nel tessuto muscolare. Tale piattaforma potrebbe fornire un modo per valutare rapidamente potenziali farmaci prima degli studi clinici.
Togliere il calore dai viaggi nello spazio
Le missioni spaziali più lunghe dovranno generare più energia, producendo più calore che deve essere dissipato. Il passaggio dagli attuali sistemi di trasferimento del calore monofase ai sistemi di gestione termica bifase riduce le dimensioni e il peso del sistema e fornisce una rimozione del calore più efficiente. Poiché viene scambiata una maggiore energia termica attraverso la vaporizzazione e la condensazione, un sistema a due fasi può rimuovere più calore a parità di peso rispetto agli attuali sistemi monofase. Il Flow Boiling and Condensation Experiment (FBCE) mira a sviluppare una struttura per la raccolta di dati sul flusso bifase e sul trasferimento di calore in microgravità. I confronti dei dati provenienti dalla microgravità e dalla gravità terrestre sono necessari per convalidare gli strumenti di simulazione numerica per la progettazione di sistemi di gestione termica.
Rientri più freddi
Il Kentucky Re-Entry Probe Experiment (KREPE) vuole dimostrare un sistema di protezione termica (TPS) conveniente per proteggere i veicoli spaziali e il loro contenuto durante il rientro nell'atmosfera terrestre. Rendere efficienti questi sistemi rimane una delle maggiori sfide dell'esplorazione dello spazio, ma l'ambiente unico di ingresso atmosferico rende difficile replicare accuratamente le condizioni nelle simulazioni a terra. I progettisti di TPS si affidano a modelli numerici che spesso mancano della convalida del volo. Questa indagine è un modo economico per confrontare questi modelli con i dati di volo effettivi e convalidare i possibili progetti. Prima di far volare la tecnologia sulla stazione spaziale, i ricercatori hanno condotto un test del pallone ad alta quota per convalidare le prestazioni dell'elettronica e delle comunicazioni.
Tirare fuori l'anidride carbonica
Four Bed CO2 Scrubber mira a dimostrare una tecnologia per rimuovere l'anidride carbonica da un veicolo spaziale. Basato sull'attuale sistema e sulle lezioni apprese dai suoi quasi 20 anni di attività, il Four Bed CO2 Scrubber include aggiornamenti meccanici e un materiale assorbente migliorato e più duraturo che riduce l'erosione e la formazione di polvere. I letti ad assorbimento rimuovono il vapore acqueo e l'anidride carbonica dall'atmosfera, restituendo il vapore acqueo alla cabina e scaricando l'anidride carbonica fuori bordo o deviandola verso un sistema che la utilizza per produrre acqua. Questa tecnologia potrebbe migliorare l'affidabilità e le prestazioni dei sistemi di rimozione dell'anidride carbonica nei futuri veicoli spaziali, contribuendo a mantenere la salute degli equipaggi e garantire il successo della missione. Ha inoltre le potenzialità per tutte le applicazioni sulla Terra in ambienti chiusi che richiedono la rimozione dell'anidride carbonica per proteggere i lavoratori e le attrezzature.
Nell'illustrazione il logo della missione Cygnus NG-16 'Ellison Onizuka . Crediti: Northrop Grumman.
Muffa in microgravità
Un'indagine dell'ESA, Blob, consente agli studenti di età compresa tra 10 e 18 anni di studiare una muffa melmosa presente in natura, Physarum polycephalum, capace di forme di apprendimento e adattamento di base. Sebbene sia solo una cellula e non abbia un cervello, Blob può muoversi, nutrirsi, organizzarsi e persino trasmettere la conoscenza ad altre muffe melmose. Gli studenti replicheranno gli esperimenti condotti dall'astronauta dell'ESA Thomas Pesquet per vedere come il comportamento del Blob è influenzato dalla microgravità. Utilizzando un video time-lapse dallo spazio, gli studenti potranno confrontare la velocità, la forma e la crescita delle muffe melmose nello spazio e sul terreno. L'agenzia spaziale francese Centre National d'Etudes Spatiales e il Centro nazionale francese per la ricerca scientifica coordinano Blob.
Queste sono solo alcune delle centinaia di indagini attualmente condotte 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 salute gli astronauti durante i viaggi spaziali di lunga durata e dimostreranno le tecnologie per le future missioni di esplorazione umana e robotica come parte dell'approccio di esplorazione della Luna e di Marte della NASA, comprese le missioni lunari attraverso il programma Artemis della NASA. Cygnus consegnerà anche una nuova staffa di montaggio che gli astronauti fisseranno sul lato sinistro del traliccio principale della stazione durante una passeggiata spaziale prevista per la fine di agosto. La staffa di montaggio consentirà l'installazione di una delle prossime coppie di nuovi pannelli solari in un secondo momento. La navicella spaziale Cygnus rimarrà ancorata alla stazione spaziale fino a novembre, prima di smaltire diverse migliaia di chili di spazzatura attraverso il suo rientro distruttivo nell'atmosfera terrestre.
Nella foto l'astronauta Ellison Onizuka. Crediti: NASA.
È tradizione della Northrop Grumman nominare ogni navicella spaziale Cygnus con un nome di un individuo che ha svolto un ruolo fondamentale nel volo spaziale umano. Ellison Onizuka è stato selezionato in onore del suo status di primo astronauta asiatico americano a raggiungere lo spazio. Onizuka era nato a Kealakekua, Kona, Hawaii il 24 giugno 1946. Aveva ricevuto una laurea e master in ingegneria aerospaziale presso l'Università del Colorado. Mentre studiava in Colorado, Onizuka era membro della United States Air Force ROTC. Dopo aver completato la sua istruzione, Onizuka ha continuato la sua carriera nell'aeronautica come ingegnere e pilota collaudatore presso la McClellan Air Force Base in California. Successivamente si è formato presso il Flight Test Center presso la base aeronautica di Edwards, e in seguito ha guidato il supporto tecnico per la divisione risorse formative. Ellison ha eseguito più di 1.700 ore di volo durante il suo periodo alla scuola di volo. La sua carriera nella NASA è iniziata nel gennaio 1978, quando è stato selezionato come astronauta per il programma. Completando la sua formazione nell'agosto 1979, Onizuka ha continuato a lavorare sul test dell'orbiter e squadre di controllo, nonché squadre di supporto al lancio presso il Kennedy Space Center, in Florida. In seguito ha lavorato al test del software e all'equipaggio di verifica presso lo Shuttle Avionics e laboratorio di integrazione, e ha ricoperto ruoli di supporto per l'equipaggiamento dell'equipaggio dell'orbiter. Ha anche lavorato su sistemi e sviluppo payload. La prima esperienza di volo spaziale di Onizuka è arrivata il 24 gennaio 1985, quando ha volato come specialista di missione a bordo dello Space Shuttle Discovery per STS 51-C, il primo space shuttle in missione per il Dipartimento della Difesa. Durante questa missione è stato responsabile delle principali attività di carico utile e l'equipaggio dell'STS 51-C ha completato 48 orbite della Terra. Quando il volo era stato completato, Onizuka aveva passato 74 ore nello spazio. Onizuka, che ha trascorso quasi tutta la sua vita volando in aria e nello spazio, ha perso la vita durante la missione STS 51-L quando lo Space Shuttle Challenger è esploso 73 secondi dopo il decollo. Lui, ed i suoi sei colleghi, hanno fatto l'ultimo sacrificio al servizio del programma spaziale e la loro eredità continua a vivere nei loro colleghi astronauti e a tutti coloro che hanno ispirato e insegnato a volare. La Northrop Grumman si è detta onorata di nominare la sua prossima navicella spaziale Cygnus per celebrare la vita e l'eredità dell'astronauta Ellison Onizuka.
Questo lancio è stato il 74esimo orbitale per il 2021, il 71esimo a concludersi con successo.
Nella foto il Cygnus vicino al punto di cattura del braccio robotico della ISS. Crediti: NASA/TV.
Aggiornamento 12 agosto 2021 - ore 22:43 - in fondo alla pagina.
Alle 6:07 a.m. EDT (le 12:07 italiane) del 12 agosto, l'astronauta della NASA Megan McArthur ha utilizzato il braccio robotico Canadarm2 della Stazione Spaziale Internazionale per afferrare la navicella spaziale Northrop Grumman Cygnus, mentre l'astronauta dell'ESA (Agenzia Spaziale Europea) Thomas Pesquet ha monitorato i sistemi Cygnus durante il suo approccio. La navicella stava volando a circa 420 km sopra l'Oceano Atlantico a sud-ovest di Lisbona, in Portogallo, al momento della cattura. Successivamente, i controllori di terra hanno comandato al braccio della stazione di ruotare e installare Cygnus, soprannominata SS Ellison Onizuka, al boccaporto nadir del modulo Unity della stazione. L'aggancio è avvenuto alle 9:42 a.m. EDT (le 15:42 italiane).
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