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Le nuove frontiere delle stazioni spaziali commerciali: Axiom, Orbital Reef e Starlab

La transizione rappresenta una pietra miliare significativa. Il successo di queste nuove piattaforme non solo modellerà il futuro delle attività in orbita terrestre bassa ma avrà anche implicazioni di vasta portata per l’industria spaziale e per l’esplorazione e l’utilizzo del cosmo da parte dell’umanità

La Stazione Spaziale Internazionale (ISS) si avvicina alla fine della sua vita operativa, e l’economia spaziale è pronta per una grande transizione verso stazioni spaziali di proprietà e gestione privata. Con l’ISS che dovrebbe essere deorbitata entro il 2030, le aziende commerciali stanno facendo passi avanti per colmare il vuoto e capitalizzare sulla crescente domanda di ricerca, produzione e turismo spaziale.

Uno dei principali attori in campo è Axiom Space, che prevede di attaccare prima i propri moduli all’attuale ISS, per poi staccarsi e formare una stazione spaziale commerciale completamente indipendente. L’approccio modulare di Axiom le permetterà di raddoppiare il volume utilizzabile dell’attuale ISS, offrendo più spazio per la ricerca, la produzione e le missioni di astronauti privati. Axiom Space si definisce come il principale fornitore di servizi di volo spaziale umano e sviluppatore di infrastrutture spaziali per uso umano. L’azienda opera missioni end-to-end verso la ISS mentre sviluppa il suo successore, la Stazione Axiom, e costruisce tute spaziali di nuova generazione per l’orbita terrestre bassa, la Luna e oltre. Il primo modulo di Axiom è previsto possa essere attaccato alla ISS nel 2026, mentre il completamento della stazione avverrà negli anni successivi.

Orbital Reef e Starlab: nuove piattaforme commerciali

Oltre ad Axiom, altre aziende spaziali private stanno sviluppando nuove stazioni spaziali commerciali da zero. Orbital Reef, una collaborazione tra Blue Origin, Sierra Space, Boeing e altri, mira a offrire una piattaforma per la ricerca, il turismo e le attività commerciali in orbita terrestre bassa.

Allo stesso modo, Starlab, guidata da Nanoracks, Voyager Space e Lockheed Martin, presenterà un grande habitat gonfiabile e strutture di laboratorio all’avanguardia.

Orbital Reef sarà una stazione spaziale privata in orbita terrestre bassa, costruita per il commercio, la ricerca e il turismo. Si prevede che sarà operativa nella seconda metà degli anni 2020 e sarà in grado di supportare un equipaggio di 10 persone. Questo progetto è reso possibile dalla collaborazione di aziende spaziali private che apporteranno ciascuna il proprio set di competenze, tra cui Blue Origin, Sierra Space, Boeing, Redwire Space e Genesis Engineering Solutions.

Starlab, d’altra parte, sarà una futura stazione spaziale gestita completamente da aziende private, tra cui Voyager Space, Airbus, Mitsubishi Corporation e Mda Space. Una delle caratteristiche chiave di Starlab è il suo grande habitat gonfiabile di 340 m³. La stazione avrà anche un elemento di potenza e propulsione di 60 kW, un grande braccio robotico per il servizio di carichi e payload esterni e un sistema di laboratorio all’avanguardia per ospitare ricerche avanzate, scienze e capacità commerciali. Il lancio di Starlab è previsto per il 2027 e sarà in grado di ospitare un equipaggio di 4 persone contemporaneamente.

Potenziali modelli di business per le Stazioni spaziali commerciali

Queste stazioni spaziali commerciali sono pronte a offrire una vasta gamma di servizi a generazione di reddito, tra cui:

  • Ospitare ricerche scientifiche ed esperimenti per agenzie governative e aziende private
  • Fornire piattaforme per la produzione e la lavorazione dei materiali in microgravità
  • Accogliere il turismo spaziale, con missioni di astronauti privati e persino hotel
  • Affittare moduli o strutture ad altre organizzazioni e individui

Sfruttando i costi in diminuzione dell’accesso allo spazio e la crescente domanda commerciale, queste stazioni spaziali private mirano a creare un modello di business sostenibile che possa superare l’invecchiamento della ISS e inaugurare una nuova era di attività spaziali.

Disattivazione della Stazione Spaziale Internazionale

Considerato che la Stazione Spaziale Internazionale si avvicina alla fine della sua vita operativa, la Nasa ha selezionato SpaceX per sviluppare e consegnare il Veicolo di Deorbitazione degli Stati Uniti (Usdv) che fornirà la capacità di deorbitare in modo sicuro la stazione spaziale. Questo contratto, del valore fino a 843 milioni di dollari, garantirà una transizione controllata e responsabile quando la ISS sarà ritirata intorno al 2030. L’Usdv si aggancerà alla ISS e eseguirà la serie finale di manovre necessarie per effettuare un rientro controllato della stazione su una regione oceanica remota. La Nasa prenderà possesso della navetta dopo lo sviluppo e la gestirà durante tutta la missione di deorbitazione. La decisione di deorbitare la ISS è guidata da diversi fattori, tra cui la sua infrastruttura invecchiata, le crescenti opportunità commerciali in orbita terrestre bassa e la necessità di allocare le risorse della Nasa verso altre priorità, come il programma Artemis e l’esplorazione dello spazio profondo.

Implicazioni e sfide

La transizione verso stazioni spaziali commerciali presenta anche una serie di sfide e implicazioni che dovranno essere affrontate. Queste includono:

  • Sistemi normativi: occorrerà assicurarsi che siano in atto quadri giuridici e politici appropriati per governare le attività di queste stazioni spaziali private, in particolare in aree come la responsabilità, la sicurezza e la protezione ambientale.
  • Cooperazione internazionale: è altresì necessario mantenere il livello di collaborazione internazionale che ha caratterizzato il programma ISS, man mano che l’ecosistema delle stazioni spaziali diventa più diversificato e guidato commercialmente.
  • Accesso allo spazio: bisogna far sì che i benefici della ricerca e delle attività spaziali siano accessibili a una vasta gamma di stakeholder, per rendere lo sviluppo della space economy ampio e diffuso.
  • Sviluppo della forza lavoro: per una proficua transizione verso le stazioni spaziali private occorrerà anche investire nell’educazione e nella formazione di una forza lavoro qualificata per supportare l’economia spaziale in crescita.

Man mano che l’economia spaziale continua ad evolversi, la transizione verso stazioni spaziali commerciali rappresenta una pietra miliare significativa. Il successo di queste nuove piattaforme non solo modellerà il futuro delle attività in orbita terrestre bassa, ma avrà anche implicazioni di vasta portata per l’industria spaziale e per l’esplorazione e l’utilizzo del cosmo da parte dell’umanità.

Fonte SpacEconomy 360

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La NASA stanzia un miliardo di dollari per far precipitare la ISS sulla Terra nel 2031

Un miliardo di dollari per far precipitare la ISS sulla Terra nel 2031

La Nasa ha stanziato un miliardo di dollari per far realizzare un rimorchiatore spaziale in grado di trascinare la ISS nell’atmosfera terrestre affinché bruci e muoia per sempre.

ISS

La NASA ha messo a disposizione un miliardo di dollari per far precipitare la Stazione Spaziale Internazionale sulla Terra, facendola bruciare nell’atmosfera. Questo avverrà nel 2031 quando il laboratorio spaziale raggiungerà un’età tale da non essere più considerata sicura a causa delle sollecitazioni di vario tipo cui è stata sottoposta dal 1998 in poi, anno in cui si iniziò la costruzione. Quel miliardo di dollari dovrebbe servire per costruire un rimorchiatore spaziale che una qualunque società privata voglia costruire con tale finalità. Non sarà la NASA stessa dunque, a costruire lo shuttle che porterà alla morte la ISS, ma una società che si prenderà l’incarico di realizzarlo.

COME AVVERRÀ. A partire dal 2026 la NASA lascerà che, lentamente, la ISS scenda di quota (oggi avviene già regolarmente, ma la NASA con altrettanta regolarità la riporta alla quota di stazionamento, che si aggira attorno ai 400 chilometri dalla superficie terrestre). Nel 2030 dovrebbe trovarsi a circa 280 chilometri di quota, e qual punto gli ultimi astronauti a bordo lasceranno definitivamente la stazione e riporteranno a Terra tutto il materiale recuperabile e gli esperimenti in corso. Subito dopo arriverà il rimorchiatore che la NASA ha chiamato USDV, da US Deorbit Vehicle, il quale dovrà essere in grado di andare ad agganciarsi alla ISS e la dovrà portare fino a 100-120 chilometri dalla superficie terrestre.

Sarà poi l’atmosfera ad entrare in gioco frenando la struttura fino a farla precipitare nell’Oceano Pacifico. L’impatto con l’atmosfera avverrà ad una velocità di circa 28.000 kmi all’ora e l’attrito con l’atmosfera farà fondere l’intera struttura. Se tutto andrà per il meglio, il rientro avverrà sopra il Point Nemo, una regione dell’Oceano Pacifico tra la Nuova Zelanda e il Sud America, spesso utilizzata come cimitero di resti di veicoli spaziali che in fase di rientro non bruciano completamente nell’atmosfera. Lì vi sono resti di almeno 260 satelliti.

OPERAZIONE COMPLESSA. Le proposte per il rimorchiatore dovranno essere presentate entro il 17 novembre 2023 e il piano di ritorno a Terra della ISS inizierà tra circa tre anni. Un’operazione di questo tipo venne già realizzata dai sovietici, quando fecero precipitare a Terra la loro Stazione spaziale Mir. Sarà un’operazione complessa, ma già sperimentata, dunque. Una grande area dell’Oceano Pacifico dovrà essere libera da navi e aerei in volo; un’operazione che, seppur in toni minori, avviene già almeno una volta al mese, allorché precipita verso Terra qualche satellite ormai fuori uso.

UNA GIGANTESCA ROULOTTE. La vera difficoltà dell’operazione sta nel trainare la ISS dai 280 km di quota ai 75, perché la massa della stazione è tale da subire numerosi movimenti inattesi che la possono portarla fuori rotta. Sarà come trainare una gigantesca roulotte in autostrada durante una giornata molto ventosa: bisogna che l’auto abbia forza a sufficienza per mantenere in linea retta la roulotte. Se lo shuttle dovesse perdere il controllo, e la ISS iniziasse a cadere senza riscontri, diverrebbe difficile se non impossibile definire l’area dove alcuni pezzi che non bruceranno nell’atmosfera potranno cadere al suolo.

Per tutto questo è stato calcolato che ci vorrà un rimorchiatore in grado di trasportare e bruciare circa 8 tonnellate di propellente. Ma questa enormità di propellente dovrà bruciare nell’arco di 15 minuti, il tempo utile per abbassare di quota la ISS da 280 a 120 chilometri, in quanto se si usasse più tempo ci si troverebbe fuori rotta. È per questo che l’USDV dovrà essere grande per contenere molto propellente e avere un motore molto potente, e al momento non esiste veicolo con tali caratteristiche.

fonte Focus

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