Alle 10:19 a.m. EST (le 16:19 italiane) del 26 novembre, il veicolo cargo russo modificato Progress M-UM, con il nodo Prichal ha attraccato al boccaporto che guarda verso la Terra di Nauka. L'arrivo completa così la costruzione del segmento russo della Stazione Spaziale Internazionale (ISS) a oltre 20 anni dall'inizio del dispiegamento.
Nella foto il nodo Prichal in avvicinamento per l'attracco a Nauka. In primo piano i pannelli solari della Sojuz MS-19. Crediti: NASA/TV
La Roscosmos ha lanciato un nuovo nodo di attracco verso la Stazione Spaziale Internazionale (ISS) mercoledì 24 novembre alle 13:06 UTC (le 14:06 italiane). Il decollo del razzo Sojuz 2.1b è avvenuto dal Sito 31 Rampa 6 del cosmodromo di Baikonur, in Kazakistan, alle 16:06 ora di Mosca. Il modulo aggiungerà ulteriori boccaporti di attracco al segmento russo della stazione fornendo opzioni per future espansioni, ma è anche l'ultimo modulo russo previsto per l'avamposto. Il progetto originale per il segmento russo della ISS prevedeva un modulo di aggancio universale (UDM) per espandere i boccaporti di attracco disponibili del segmento russo per l'aggiunta di moduli futuri. Questo modulo venne cancellato all'inizio del programma ISS a causa di problemi di budget. Tuttavia, dal concetto UDM è nata una nuova proposta per un modulo nodale (Uzlovoy Module - NM), che avrebbe fornito al segmento russo opzioni di espansione poiché tutti i suoi boccaporti di attracco erano in uso o riservati ai veicoli spaziali in visita.
Il nodo, chiamato Prichal ("molo"), segna un allontanamento dal precedente concetto di progettazione della stazione russa, che tipicamente includeva un modulo centrale (che, nel caso della ISS, è Zvezda) con annesso un compartimento di attracco sferico al quale tutti gli altri moduli sono agganciati. Il problema con questo design è che esso rende il modulo centrale una parte insostituibile della stazione, poiché tutti gli altri moduli dovrebbero essere sganciati dal modulo centrale per sostituire il nucleo, cosa che non è tecnicamente fattibile una volta che tutti i moduli sono stati integrati. Ciò significa che quando il modulo principale invecchia e i suoi sistemi iniziano a guastarsi, non c'è altra scelta che costruire una stazione nuova di zecca, anche se gli altri moduli sono più nuovi e perfettamente funzionanti.
Nella foto il nodo Prichal agganciato al segmento propulsivo Progress in preparazione per l'integrazione con il razzo. Crediti: Pavel Kasim/Roscosmos
Il concetto di modulo-nodo separa essenzialmente il vano di aggancio sferico dal modulo centrale e lo trasforma in un elemento autonomo. Tutti i moduli della stazione si agganciano quindi al modulo-nodo, l'idea è che ogni modulo sia quindi sostituibile senza doverli sganciare tutti. In questo senso, Prichal è essenzialmente l'equivalente russo dei moduli Node che si trovano sul segmento statunitense della stazione. Inizialmente era previsto che due moduli Science & Power (NEM) sarebbero stati attraccati a Prichal come parte di un'espansione del segmento russo, in vista di un giorno nel quale si fosse separato dalla ISS per diventare una stazione in volo libero. Tuttavia, nell'aprile 2021, Roscosmos ha annunciato che i NEM non sono più previsti per la ISS e faranno invece parte di una nuova stazione spaziale russa indipendente per la quale sarà costruito un nuovo modulo-nodo. Sebbene Roscosmos abbia in qualche modo fatto marcia indietro su tali dichiarazioni, date le realtà di bilancio del programma spaziale russo e la durata residua della ISS, è improbabile che eventuali moduli aggiuntivi vengano mai agganciati a Prichal. Pertanto, sebbene Prichal sia un modulo interessante per molti versi, è già essenzialmente un modulo senza uno scopo in quanto, di per sé, non aggiunge alcuna capacità aggiuntiva alla ISS rispetto a ciò che la stazione ha già.
Prichal è un modulo sferico con sei boccaporti di attracco in totale: due assiali e quattro radiali. I boccaporti di attracco sono di tipo ibrido, essenzialmente una combinazione dell'Androgynous Peripheral Attachment System (APAS) e del sistema SSVP probe & drogue. Il collare di aggancio ha lo stesso design di APAS, ma la cattura iniziale viene eseguita utilizzando una sonda e un drogue piuttosto che un anello di cattura estensibile. Lo scopo del sistema ibrido è quello di fornire un passaggio più ampio per i moduli permanenti più grandi. Il boccaporto di attracco zenit di Prichal è un ibrido attivo dotato di una sonda per consentirgli di attraccare alla ISS. Le cinque porte rimanenti sono boccaporti ibridi passivi, dotati di drogue per consentire ad altri moduli di attraccarsi. Il boccaporto di aggancio nadir di Prichal presenta invece uno speciale adattatore chiamato SSPA-GM per convertire il sistema di aggancio ibrido in uno compatibile con la sonda SSVP e il sistema drogue. Questo adattatore converte il collare di aggancio APAS del boccaporto ibrido di nadir in un collare di aggancio SSVP ma utilizza ancora lo stesso dispositivo di aggancio per la cattura iniziale. Ciò consentirà ai veicoli Soyuz e Progress di attraccare al boccaporto nadir di Prichal, mantenendo così i quattro boccaporti di attracco dei veicoli in visita del segmento russo.
Nello schema il nodo Prichal agganciato al segmento propulsivo Progress come apparirà all'arrivo alla ISS. Crediti: Wikipedia
Nell'evento, ormai improbabile, che un nuovo modulo dovesse attraccare a Prichal, questo adattatore dovrebbe prima essere rimosso tramite un veicolo spaziale Progress in partenza per riconvertire la porta nadir in una configurazione ibrida (con un collare di aggancio APAS) e consentire al nuovo modulo attraccare.
Tuttavia, questo renderebbe il boccaporto nadir di Prichal inutilizzabile per gli ormeggi di Soyuz e Progress, riducendo a tre il numero di boccaporti disponibili per veicoli in visita dalla parte russa. Prichal include anche agganci per bracci Lyappa. Si tratta di mini bracci robotici utilizzati per trasferire i moduli da un porto di attracco a un altro, poiché i futuri moduli in arrivo a Prichal attraccherebbero al porto nadir poiché l'attracco a una qualsiasi delle porte assiali presenterebbe problemi per i corridoi di avvicinamento e i carichi rotanti.
Il modulo appena arrivato sarebbe quindi trasferito in una porta assiale tramite il braccio Lyappa, che si estenderebbe dal modulo e si collegherebbe a una presa corrispondente su Prichal. Il braccio Lyappa ruoterebbe quindi e oscillerebbe il modulo dalla porta nadir alla porta assiale. Le braccia Lyappa sono state utilizzate sulla stazione spaziale Mir e anche la nuova stazione cinese presenta un concetto simile. L'ultima volta che un braccio Lyappa è stato utilizzato in orbita è stato nell'aprile 1996 per il trasferimento post-attracco del modulo Priroda di Mir.
Per il lancio, Prichal è stato collegato a un segmento di propulsione modificato del veicolo spaziale Progress, che eseguirà tutte le necessarie manovre di rendez-vous e attracco. Il segmento di propulsione appositamente modificato, denominato Progress M-UM, è essenzialmente un veicolo spaziale Progress con il vano di carico pressurizzato rimosso e Prichal installato al suo posto. Una volta che Progress M-UM avrà svolto il suo compito di consegnare Prichal alla ISS, si separerà da Prichal ed eseguirà un rientro distruttivo. Questo stesso concetto è stato utilizzato per fornire i moduli Pirs e Poisk alla ISS rispettivamente nel 2001 e nel 2009.
Nella foto il razzo Sojuz 2.1b con a bordo il nodo Pricha pronto sulla rampa di lancio di Baikonurl. Crediti: Pavel Kasim/Roscosmos
Prichal è stato lanciato con il razzo Soyuz 2.1b e, dopo la separazione dallo stadio Blok-I una volta in orbita, Prichal ha comunicato che tutto andava bene e il modulo ha iniziato un rendez-vous di due giorni con la ISS. Il lancio è stato il 118esimo orbitale globale del 2021, il 111esimo a concludersi con successo. Nel frattempo, alle 11:18 UTC (le 12:18 italiane) del 25 novembre, il Progress MS-17 si è sganciato dal boccaporto nadir del Modulo Laboratorio Multifunzione Nauka per lasciarlo libero all'arrivo di Prichal. Il Progress in partenza ha portato via con sé un adattatore per collare di aggancio SSPA-GM Hybrid-to-SSVP, che è dello stesso tipo presente su Prichal. Questo adattatore era presente sulla porta nadir di Nauka, che è di tipo ibrido, per consentire l'attracco dei veicoli Soyuz e Progress (che utilizzano il sistema SSVP). Questo è stato fatto come una "polizza assicurativa" nel caso in cui Prichal non fosse riuscito a raggiungere l'orbita. Solo una volta che Prichal è stato al sicuro in orbita e sulla strada per la ISS, l'adattatore è stato rimosso dal Progress MS-17 in partenza, convertendo così il boccaporto nadir di Nauka in una configurazione ibrida che lo renderà pronto per ricevere Prichal. Prichal dovrebbe attraccare al boccaporto nadir di Nauka venerdì 26 novembre alle 15:26 UTC (le 16:26 italiane), utilizzando il sistema automatizzato di rendezvous Kurs. A seguito del controllo delle perdite, nei giorni successivi verrà eseguita l'apertura del portello. Il modulo del veicolo spaziale Progress M-UM consegnerà 700 kg di carico alla Stazione Spaziale Internazionale: attrezzature e materiali di consumo, trattamento delle acque, controllo medico e forniture sanitarie e igieniche, strutture di manutenzione e riparazione e razioni alimentari standard. Il segmento di propulsione Progress M-UM dovrebbe essere staccato da Prichal il 21 dicembre. Il 19 gennaio verrà eseguita una passeggiata spaziale russa per collegare i cavi tra Nauka e Prichal. Il primo attracco a Prichal è previsto per il 18 marzo 2022, con la missione Soyuz MS-21.
Nell'immagine il rilascio del veicolo cargo Cygnus NG16 dal braccio robotico della ISS. Crediti: NASA
Intanto a bordo della ISS prosegue la Spedizione 66 con l'equipaggio di sette persone composto dal Comandante Anton Škaplerov e gli Ingegneri di Volo Pëtr Dubrov, Mark Vande Hei, Raja Chari, Thomas Marshburn, Matthias Maurer e Kayla Barron. Lo scorso 20 novembre, alle 11:01 a.m. EST (le 17:01 italiane) i controllori di volo a terra hanno inviato i comandi per rilasciare il veicolo cargo Cygnus NG-16 dal braccio robotico Canadarm2 dopo aver precedentemente staccato Cygnus dal boccaporto rivolta verso la Terra del modulo Unity. Al momento del rilascio, la stazione stava volando a circa 410 km sull'Oceano Pacifico meridionale. La navicella spaziale Cygnus è partita con successo dalla ISS più di tre mesi dopo essere arrivata alla stazione spaziale per consegnare circa 3.600 kg di materiali scientifiche e forniture al laboratorio orbitante. Dopo la partenza, il Kentucky Re-Entry Probe Experiment (KREPE), stivato all'interno di Cygnus, effettuerà misurazioni per dimostrare un sistema di protezione termica per i veicoli spaziali e il loro contenuto durante il rientro nell'atmosfera terrestre, una cosa difficile da replicare nelle simulazioni a terra. Cygnus uscirà dall'orbita mercoledì 15 dicembre, a seguito dell'accensione di un motore di deorbitazione per impostare un rientro distruttivo in cui la navicella, piena di rifiuti dell'equipaggio della stazione spaziale imballati nella navicella spaziale, brucerà nell'atmosfera terrestre. Cygnus era arrivato alla stazione spaziale il 12 agosto, a seguito di un lancio due giorni prima con il razzo Antares di Northrop Grumman dal Wallops Flight Facility della NASA a Wallops Island, in Virginia.
Nell'illustrazione la situazione dei veicoli in visita alla ISS dopo l'arrivo del nodo Prichal. Crediti: NASA
È stata la sedicesima missione di servizio di rifornimento commerciale della società alla stazione spaziale per la NASA. Northrop Grumman ha chiamato la navicella spaziale in onore dell'astronauta della NASA Ellison Onizuka, il primo astronauta asiatico americano, deceduto nel volo del Challenger.
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