La prima navicella spaziale completamente sviluppata in Europa e lanciata con un vettore europeo, lâAriane 5, è in arrivo sulla Stazione Spaziale Internazionale
A quarantâanni esatti dalla prima di 2001 Odissea nello spazio, del regista Stanley Kubrick, la prima navicella spaziale completamente sviluppata in Europa e lanciata con un vettore europeo, lâAriane 5, è in arrivo sulla Stazione Spaziale Internazionale, lâattracco è completamente automatico.
In che modo lâATV capisce che cosa fare?
Jules Verne attraccherĂ alla parte posteriore del modulo russo Zvedza, alla stesso portellone che viene usato dal Progress, il cargo spaziale russo, e dalla navicella Soyuz per il trasporto dellâequipaggio. In effetti, il meccanismo di attracco di cui lâATV è dotato è il meccanismo di attracco sviluppato dai russi originariamente per il programma Salyut.
I protagonisti della manovra di attracco sono gli strumenti posti sul cono frontale dellâATV, il ÂŤnasoÂť di Jules Verne, due videometri e due telegoniometri. Sono in grado di calcolare la distanza, la direzione e lâorientamento della ISS rispetto alla navicella europea.
Altrettanto importanti sono le loro controparti, i retroriflettori posti sul lato di Zvedza che ospita il portellone dâattracco. Ci sono 26 retroriflettori, che compongono due figure geometriche, un triangolo equilatero di 1,5 metri di lato e una piramide alta circa 8,5 centrimetri. Ogni retroriflettore è un vubo di circa 2,5 centimetri. Sono elementi ottici di grande precisione.
I videometri emettono impulsi laser che vengono riflessi dai retroriflettori. La luce riflessa è identificata dai videometri, che analizzano il pattern di luce raccolta. A partire da questo i videometri sono in grado di calcolare la posizione e lâorientamento della ISS relativi allâATV.
Progetto e costruzione sono costati allâESA circa 1,3 miliardi di euro. Sono in preparazione altri tre ATV, ciascuno dei quali costerĂ circa 300 milioni di euro, lancio compreso. Come avviene lâattracco alla Stazione Spaziale Internazionale?
Nei giorni scorsi lâATV è stato parcheggiato in una posizione di attesa nella cosiddetta posizione di interfaccia con la ISS: 39 kilometri dietro la Stazione e a una quota inferiore di 5 km. Quando inizia la manovra di attracco, lâATV riduce la sua distanza fino a circa 15,5 km, mantenendosi 5 km sotto la stazione. Poi inizia ad aumentare la propria quota e si porta a circa 3,5 km dalla ISS, a una quota leggermente maggiore, circa 100 metri.
LâATV è in grado di ÂŤparlareÂť direttamente con lâISS, attivando un sistema di navigazione satellitare relativa (GPS), che guida la navicella fino a 250 metri di distanza dalla stazione, sulla medesima orbita. A questo punto scattano i videometri e i telegoniometri sul ÂŤnasoÂť di Jules Verne. La velocitĂ di attracco passa da 50 centimetri al secondo (circa 2 km/h) a 7 centimetri al secondo (circa 250 metri/h) e lâavvicinamento prosegue fino a quando lâATV si trova a 49 metri dalla ISS. Da qui procede con questa velocitĂ fino a 11 metri di distanza dalla ISS: dopo una breve pausa per i controlli finali, lâATV prosegue fino allâattracco.
Lâattracco alla stazione spaziale è naturalmente non simulabile in laboratorio con elementi reali, per cui câè spazio per gli imprevisti. Quali misure di sicurezza ci sono, considerando anche che la ISS è abitata da un equipaggio?
Ci sono vari livelli di sicurezza. In primo luogo è prevista una misura di emergenza che conduce lâATV fuori dalla rotta di collisione con la ISS nel caso in cui qualche cosa non andasse nel verso giusto. In secondo luogo, lâintera manovra viene eseguita con unâelevata ridondanza dei sistemi. Per esempio, lâATV ha due videometri, due telegoniometri, viene seguito anche dalla telecamera a bordo della ISS e cosĂŹ via.
Inoltre, se è vero che in laboratorio non si possono simulare le medesime condizioni dello spazio, come per esempio lâassenza di peso, sono stati realizzati test comunque molto realistici sia per lâautomazione che per la meccanica. I test sono stati realizzati, infatti, utilizzando dei modelli reali sia della sezione di attracco del modulo Zvedza sia della sezione di attracco dellâATV, montato su un braccio robotico.
Nello spazio, poi, le giornate che hanno seguito il lancio dellâATV sono state utilizzate per una serie di test di controllo della navicella, orientamento, cambiamento di orbita, manovre di fuga in caso di emergenze dellâultimo momento, che hanno dato risultati eccellenti. Infine sabato scorso e lunedĂŹ il centro di controllo ATV dellâESA, a Tolosa, ha seguito i test di avvicinamento alla ISS, che la navicella ha passato con pieno successo.
Sabato scorso, in particolare, lâATV ha utilizzato la navigazione GPS per arrivare a circa 3,9 km dalla ISS. Raggiunta questa posizione, il Centro di Controllo ha mandato un segnale ÂŤdi fugaÂť e lâATV si è allontanato prima in unâorbita sicura e infine nel punto di interfaccia, 39 kilometri dietro e 5 km sotto la ISS. LunedĂŹ il test è stato ancora piĂš emozionante, con una simulazione di attracco quasi completa, fino a circa 11 metri dalla ISS.
Quanto siamo lontani dalla situazione di 2001 Odissea nello spazio, che rappresentava una stazione spaziale ampia, rotante, abitabile con pieno confort?
La Stazione Spaziale Internazionale non è esattamente un albergo: soggiornare sulla ISS per lungo tempo può essere faticoso da tanti punti di vista. Però esperienze come quella dellâATV dellâESA sono un importante passo avanti per lo sviluppo dellâabitabilitĂ dello Spazio.
Stiamo impadronendoci delle tecniche di attracco automatico nello spazio, una tecnologia fondamentale per lo sviluppo di progetti di volo umano di lunga durata, come per esempio delle missioni umane su Marte. Sono in corso, in questi giorni, molte simulazioni teoriche su come si possa rendere efficiente un viaggio umano su Marte: ci sono molte sfide tecnologiche che dovranno essere vinte, come per esempio quella relativa alla schermatura delle radiazioni ionizzanti.
Ma tutti gli scenari prevedono lâassemblaggio in orbita delle navicelle che compiranno il viaggio: è un collo di bottiglia dal quale è necessario passare. E ci stiamo riuscendo con pieno successo, anche grazie al lavoro di migliaia fra tecnici e ingegneri che hanno speso dieci anni della loro vita per lo sviluppo di questo gioiello spaziale, un contributo europeo notevolissimo per il progetto della ISS.
Š ESA.int – Pubblicata il 04/04/2008
fonte: http://www.newsfood.com/Articolo/International/2008-04/20080404-Jules-Verne-arrivo-Stazione-Spaziale-Internazionale.asp