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Studenti in orbita con ESEO

Studenti in orbita con ESEO

Grazie a SpaceX di Elon Musk e alla sua capacità di lancio, gli studenti europei hanno potuto progettare, costruire e trasferire in orbita un piccolo satellite. Ribattezzato ESEO (European Student Earth Orbiter) e inserito nei programmi dell’Agenzia Spaziale Europea, questo satellite è frutto della collaborazione tra i team di dieci diverse università europee. Il lancio di ESEO è avvenuto alle 19:34 ora italiana del 3 dicembre 2018, a bordo della missione dedicata condivisa di Spaceflight SSO-A SmallSat Express, con un lanciatore SpaceX Falcon 9 partito dalla base aerea di Vandenberg in California. ESEO è parte del programma spaziale pratico dell’ESA Academy, disegnato per fornire agli studenti universitari di tutta Europa l’opportunità unica di acquisire una significativa esperienza pratica nella progettazione, nello sviluppo, nel lancio e nelle operazioni di un vero progetto spaziale. Il lancio di ESEO costituisce un importante traguardo, raggiunto dopo anni di stretta collaborazione tra l’ESA e dieci università europee, con oltre 600 studenti degli Stati Membri dell’ESA coinvolti nello sviluppo del carico dimostrativo scientifico e tecnologico di ESEO, dei sottosistemi chiave, e dell’intero segmento di terra. Il contributo italiano è costituito dal centro di controllo missione di Eseo, che si trova nella sede del Campus di Forlì dell’Università di Bologna, e dalla capocommessa industriale SITAEL ha sviluppato la piattaforma satellitare, eseguito l’integrazione ed il collaudo di assemblaggio dell’intera navetta spaziale, inclusa l’integrazione del carico utile costruito dagli studenti e dei sottosistemi, e fornito supporto tecnico alle squadre studentesche sotto il coordinamento dell’ESA. La missione ESEO avrà inoltre un valore speciale per l’industria coinvolta, giacché validerà in orbita la piattaforma SITAEL S-50 (50 Kg compreso il carico utile), la più piccola all’interno del portafoglio prodotti SITAEL, che rappresenta un traguardo cruciale dell’intenso lavoro nella progettazione, sviluppo e fabbricazione di piattaforme innovative multiuso per satelliti di piccole dimensioni. ESEO misura cm 66x33x33 con una massa di 50 kg. Scatterà fotografie della Terra, misurerà i livelli di radiazione nell’orbita bassa terrestre, collauderà tecnologie per future piccole missioni a basso costo e comunicherà con le stazioni di terra in banda UHF ed S. Gli studenti sviluppatori hanno inoltre reso possibile una connessione radio satellitare amatoriale in banda VHF con il satellite, per scopi didattici e di divulgazione. ESEO sarà operativo per 6 mesi, con la possibilità di estendere la sua missione per ulteriori 12 mesi. Dopo il termine della missione, ESEO si disattiverà con l’aiuto di una tecnologia di dimostrazione sviluppata dagli studenti: una vela sarà spiegata per accelerare il suo rientro ed aumentare la velocità con cui brucia, garantendo che ESEO non contribuisca ad accumulare detriti spaziali nell’orbita bassa terrestre.

Ripresi i viaggi verso la ISS

Ripresi i viaggi verso la ISS

A poco meno di due mesi dal lancio non riuscito della navetta spaziale russa Soyuz Ms-10, che l’11 ottobre 2018 fu costretta ad abortire la missione a causa di un malfunzionamento del sensore che segnala la separazione fra primo e secondo stadio, tre nuovi astronauti, a bordo della Soyuz Ms-11, hanno potuto raggiungere regolarmente la stazione spaziale internazionale sei ora dopo la partenza, avvenuta alle 12.30 ora italiana del 3 dicembre 2018 dal cosmodromo di Baikonur in Kazakhstan. L’americana Anne McClain della Nasa, il canadese David Saint-Jacques dell’Agenzia spaziale canadese e il russo Oleg Kononenko della Roscosmos hanno raggiunto sulla ISS il comandante Alexander Gerst dell’Esa, l’americana Serena Aunon-Chancellor e il russo Sergey Prokopyev, dando così inizio alla Spedizione 58/59. La navetta Soyuz Ms-11 h attraccato al modulo russo Poisk. Per compensare il ritardo dovuto all’insuccesso del lancio precedente, la durata delle missioni, è stata portata da sei a sei mesi e mezzo, per non rallentare il programma dei voli diretti alla Stazione Spaziale, a seguito dell’incidente. Per McClain e Saint-Jacques si tratta del debutto in orbita, mentre Kononenko è da considerarsi un veterano essendo alla quarta missione. I tre nuovi astronauti resteranno i soli occupanti della stazione spaziale il 20 dicembre prossimo, quando Gerst, Aunon-Chancellor e Prokopyev faranno ritorno sulla Terra.

BepiColombo verso Mercurio

BepiColombo verso Mercurio

Il razzo vettore europeo Ariane 5 ha messo in orbita alle 3:45 notturne (ora italiana) di sabato 20 ottobre le due sonde unite della missione BepiColombo che ha come obiettivo l’esplorazione e lo studio del pianeta Mercurio. Il lanciatore si è sollevato dalla piattaforma nel centro spaziale europeo di Kourou in Guyana Francese, immettendo con estrema precisione e nei tempi stabiliti il prezioso carico utile, frutto della collaborazione tra l’Agenzia Spaziale Europea e quella giapponese Jaxa. Il rispetto della traiettoria è più che mai decisivo in una missione complessa e articolata come BepiColombo, che giungerà a destinazione nel dicembre 2025, combinando propulsione ionica e chimica ma soprattutto facendo ricordo a numerose spinte gravitazionali durante il lungo percorso: la sonda effettuerà, infatti, un flyby (volo ravvicinato) attorno della Terra, due attorno a Venere e sei attorno Mercurio prima di effettuare le manovre di frenata e posizionamento orbitale intorno al pianeta più vicino al Sole. La missione è composta da due sonde complementari che volano unite tra loro con l’obiettivo di svelare i più profondi segreti di Mercurio, il pianeta più vicino al Sole e tra i meno esplorati nel Sistema Solare. Dopo Mariner 10 e MESSENGER, entrambe missioni della NASA, saranno l’Europa e il Giappone a fare il grande passo verso il cosiddetto “pianeta degli estremi”. La denominazione della missione è un omaggio a Giuseppe Colombo, matematico, fisico, astronomo e ingegnere padovano, soprannominato il “Meccanico del cielo”,

Le sonde sono l’europea Mercury Planetary Orbiter (MPO), che avvicinandosi a Mercurio avrà il compito di analizzarne la superficie e la composizione, e la giapponese Mercury Magnetospheric Orbiter (MMO), che avrà lo scopo di studiare in dettaglio l’ambiente magnetico di Mercurio, l’interazione del pianeta con il vento solare e la chimica della sua impalpabile esosfera. L’Agenzia Spaziale Italiana (ASI) ha realizzato 4 dei 16 strumenti/esperimenti a bordo dei due orbiter, grazie al contributo della comunità scientifica italiana, tra cui i ricercatori dell’Istituto Nazionale di Astrofisica (INAF) e un gruppo dell’Università “La Sapienza” di Roma. Su MPO sono imbarcati gli strumenti italiani: l’accelerometro ISA, i rilevatori di particelle SERENA e la suite SIMBIO-SYS composta da tre strumenti ottici, mentre il quarto, il trasponder MORE che misurerà i segnali di onde elettromagnetiche in banda Ka che saranno inviati dal trasponder a terra e viceversa.  Il contributo italiano si amplia anche con la partecipazione allo strumento francese PHEBUS, spettrometro dedicato all’indagine della composizione e della dinamica dell’esosfera di Mercurio. La partecipazione è regolata da un accordo bilaterale ASI-CNES e riguarda le attività di calibrazione mirate a definire un modello radiometrico completo dello strumento svolte dal team del CNR e Università di Padova.

BepiColombo è la quinta missione Cornerstone del programma Horizon 2000+ dell’Agenzia Spaziale Europea. L’industria italiana ha collaborato alla realizzazione della missione, in particolare Leonardo e Thales Alenia Space, che è stata il subcontraente principale del satellite (costruito da Airbus Defence and Space in qualità di prime contractor) guidando le 35 aziende europee coinvolte. In particolare, Thales Alenia Space è responsabile dei sistemi di telecomunicazione, controllo termico, distribuzione della potenza elettrica, della integrazione e prove del satellite completo e del supporto alla campagna di lancio. L’azienda ha sviluppato, inoltre, il Deep Space Transponder – trasponditore in banda X e Ka, i computers di bordo, la memoria di massa e l’antenna ad alto guadagno. Per conto dell’Agenzia Spaziale Italiana Thales Alenia Space ha inoltre sviluppato l’esperimento di Radioscienza More e l’accelerometro ISA.

La peculiarità di BepiColombo è quello di sviluppare particolari tecnologie per le alte temperature: infatti la distanza Mercurio-Sole è poco meno di 1/3 della distanza Terra-Sole e si stima che la radiazione solare in orbita intorno a Mercurio sia 10 volte più intensa di quelli in orbita intorno alla Terra. Per arrivare su Mercurio, la sonda – nella parte esposta al Sole – sopporterà temperature superiori a 300°C, con escursioni sul riflettore dell’antenna a 400°C e oltre, mentre all’interno del modulo MPO gli strumenti potranno operare a temperature molto meno severe, da 0°C a 40°C. E’ stato quindi necessario sviluppare materiali e dispositivi ad hoc per tutti gli elementi esposti quali le coperte termiche, le antenne, le celle solari e per i relativi meccanismi di puntamento. Il Trasponditore costituisce una sostanziale innovazione della linea di apparati di radio-comunicazione per lo Spazio Profondo. L’Antenna ad alto guadagno (interamente sviluppata da Thales Alenia Space in Italia) si caratterizza per le elevatissime prestazioni, indispensabili per affrontare le severe condizioni ambientali di Mercurio. Si tratta di una evoluzione dell’antenna realizzata per la nota missione Cassini-Huygens per lo studio di Saturno.

Roberto Battiston presidente dell’Agenzia Spaziale Italiana, sottolinea il contributo della comunità scientifica e dell’industria aerospaziale del nostro Paese a una missione tra le più affascinanti di sempre perché ci porta ad esplorare Mercurio, un pianeta estremo di cui conosciamo ancora poco, difficile da raggiungere ma importantissimo dal punto di vista della planetologia per capire l’origine e l’evoluzione del nostro Sistema Solare. Nichi D’Amico, presidente dell’INAF, commenta con soddisfazione il coinvolgimento di numerosi ricercatori del nostro istituto dimostra che l’Italia è al centro dell’astrofisica mondiale, anche nelle missioni spaziali. Scienziati e ingegneri dell’INAF saranno in prima linea anche nei prossimi anni, quando arriveranno i primi dati riguardanti Mercurio.

Rientro d’emergenza per Soyuz MS-10

Rientro d’emergenza per Soyuz MS-10

L’astronauta americano Nick Hague e il cosmonauta russo Alexey Ovchinin, decollati alle 10:40 ora italiana di giovedì 11 ottobre dal cosmodromo di Baikonur in Kazakistan a bordo della navicella Soyuz MS-10 diretta alla Stazione Spaziale Internazionale, sono stati costretti a un atterraggio di emergenza dopo il malfunzionamento del secondo stadio del razzo vettore verificatosi dopo la separazione del primo stadio. Un calo di spinta che ha fatto abortire la missione e messo in atto la procedura prevista, mai adottata nella storia dei lanci della Soyuz verso la stazione spaziale che aveva registrato sempre il 100 per cento di successo. Il rientro è avvenuto con quello che viene definito “atterraggio balistico” della navicella. Nick Hague e Alexey Ovchinin, dichiarati in buone condizioni e rimasti sempre in contatto con il centro di controllo della missione, sono stati raggiunti dalle squadre di soccorso per essere recuperati e trasportati al Centro di addestramento per i cosmonauti Gagarin alla Città delle Stelle, a circa 20 km da Mosca. NASA e Roscosmos, le agenzie spaziali americana e russa, stanno monitorando la situazione e acquisendo i dati telemetrici che dovranno consentire di stabilire le cause dell’incidente. I due occupanti della capsula non sono stati mai in reale pericolo, avendo messo in atto la procedura di emergenza. Tuttavia, quanto accaduto è da classificare incidente grave e costringerà a rivedere il programma dei lanci verso la stazione spaziale internazionale, a bordo della quale si trovano l’astronauta dell’ESA Alexander Gerst, che conduce la missione Horizons, l’americana Serena Auñón-Chancellor e il comandante Sergej Prokopyev di Roscosmos. La navicella Soyuz è al momento l’unico veicolo in grado di trasferire astronauti sul complesso orbitale, dal momento che Cst-100 Starliner della Boeing e Crew Dragon della SpaceX cominceranno a volare solo nel 2019 e richiedono voli di qualifica. La versione più recente, il modello MS su cui viaggiavano Nick Hague e Alexey Ovchinin, è composta da modulo orbitale, caspula di rientro e modulo di servizio e consente la permanenza a bordo fino a 30 giorni. L’apertura dell’inchiesta e lo stop momentaneo dei lanci costringerò a rivedere i programmi. Potrebbe accusare un ritardo anche ma missione di lunga durata Beyond di Luca Parmitano, annunciata per maggio 2019, quando il nostro astronauta ricoprirà il ruolo di comandante della stazione spaziale.

 

Ariane 5 a quota 100

Ariane 5 a quota 100

Il razzo vettore europeo Ariane 5 ha compiuto la sua centesima missione, VA243, che corrisponde al 300esimo volo di un lanciatore della famiglia Arianespace, il consorzio nato nel 1980 e forte della più alta percentuale di affidabilità. Dopo uno stop del countdown, quando mancava poco più di un minuto alla partenza (inizialmente prevista alle 18:53 ora locale – le 23:53 ora italiana), Ariane 5 si è sollevato dalla piattaforma ELA-3 dello spazioporto europeo di Kourou nella Guyana Francese alle 19:38 ora locale (le 00:38 ora italiana), spinto dal potente motore criogenico Vulcain, che brucia in dieci minuti la miscela di 130 tonnellate di ossigeno liquido e 25 di idrogeno liquido ma si limita a contribuire all’8% della propulsione nella fase iniziale, quando funzionano i due razzi-vettori laterali, i booster (EAP, Etage d’Acceleration à Poudre) sviluppati e realizzati da Avio, ciascuno dei quali brucia in poco più di due minuti 240 tonnellate di propellente solido: perclorato di ammoniaca (68%) che funzione da ossidante, polvere di alluminio (18%), con funzione di riducente e polibutadiene (14%) che funge da legante e catalizzatore. I due booster di Avio garantiscono non solo la spinta iniziale, ma anche la corretta traiettoria balistica del vettore, essendo dotati di ugello mobile, che serve a comandare la direzione di salita di Ariane 5, potendosi inclinare di circa 6 gradi e mezzo intorno alla verticale. Dopo circa 130 secondi da lancio, a una quota di circa 55 chilometri, i due propulsori di Avio vengono sganciati dallo stadio principale e ricadono nell’Oceano Atlantico al largo di Kourou.

La centesima missione di Ariane 5 è un traguardo storico ma anche un successo dell’industria aerospaziale e dei sistemi di propulsione italiani. Alto 30,5 metri, con un diametro di 5,4 metri e una massa a pieno carico di circa 170 tonnellate, Ariane 5 ha trasferito in orbita geostazionaria due satelliti per telecomunicazioni Horizons 3e e Azerspace-2/Intelsat 38 per un peso totale di 10 tonnellate. La missione è stata completata 42 minuti dopo il lancio. Il primo satellite a essere rilasciato è stato Horizons 3e 28 minuti dopo il decollo; dopo altri 14 minuti è stata la volta di Azerspace-2/Intelsat 38. Per entrambi i satelliti la vita operativa prevista è di 15 anni. Nei cento lanci di Ariane 5 sono stati messi in orbita 207 satelliti.

Elon Musk e l’arte in orbita

Elon Musk e l’arte in orbita

Se Elon Musk fa i conti con la borsa per la quotazione di Tesla, il suo ambizioso programma spaziale non si arresta. Il prossimo 10 settembre il Falcon 9 di SpaceX decollerà dalla piattaforma di lancio SLC-40 a Cape Canaveral per portare in orbita il satellite per telecomunicazioni Telstar 18 Vantage, che fornirà servizi in banda Ku e Ka per la regione asiatica. Previsto, come sempre, il rientro a terra e l’atterraggio in verticale del primo stadio del vettore, destinato al riutilizzo. Poi Elon Mask si dedicherà a un altro progetto originale, dopo quello che ha visto mettere in orbita una Tesla Roadster con a bordo un manichino pilota. Si tratta del progetto Orbital Reflector, che regalerà e renderà visibile al mondo terrestre per tre settimane la prima scultura spaziale, opera dell’artista americano Trevor Paglen. Si tratta di una struttura in materiale leggerissimo, assimilabile al mylar, e soprattutto riflettente, che sarà contenuta in un CubeSat lanciato a bordo del Falcon 9 a fine ottobre dalla base spaziale dell’US Air Force di Vandenberg in California. Una volta raggiunta la quota di 575 km, il CubeSat rilascerà il suo contenuto che comincerà a dispiegarsi gonfiandosi lentamente per circa 10 ore, apparendo alla fine come una enorme vela, lunga trenta metri e ampia un metro e mezzo, dimensioni tali da renderla visibile a occhio nudo, grazie al suo potere riflettente. Orbital Reflector è destinata a rientrare e bruciare in atmosfera.

Non è la prima volta che Trevor Paglen ci cimenta nell’arte spaziale. La sua prima opera d’arte inviata in orbita è stata “The Last Pictures“, una collezione di 100 immagini che racchiudono la storia dell’umanità, che si trova a bordo del satellite geostazionario per telecomunicazioni EchoStar XVI. In precedenza, i russi hanno provato a impiegare materiale riflettente ma a scopi scientifici. Negli anni ’90, all’epoca della stazione spaziale Mir, venne avviato il progetto “Znamya”, basato su una serie di specchi orbitali studiati per catturare l’energia solare e trasmetterla sulla terra sottoforma di microonde. Ma il progetto fu abbandonato. Recentemente un gruppo di ricerca che fa capo alla Moscow State University of Mechanical Engineering ha effettuato un test in orbita utilizzando un tetraedro, anch’esso formato da materiale riflettente, che avrebbe dovuto provare la possibilità di agganciare e accompagnare nel rientro in atmosfera i grandi satelliti giunti a fine vita operativa, tenendoli per più tempo a contatto con gli altri strati e favorendone la disgregazione. Ma il “Mayak” (com’era ribattezzato) non riuscì a dispiegarsi e non è mai potuto apparire nella sua lucentezza.