ISS testerà un nuovo tipo di motore a razzo

Missioni con equipaggio in corso International Space Station
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La NASA ha sviluppato una partnership denominata ISPS (Innovative Space Propulsion Systems) per lo studio di un nuovo tipo di motore a razzo con un minore impatto ambientale.
Il risultato di questa ricerca verrà portato l’anno prossimo sulla stazione spaziale con la capsula Dragon, affinchè vengano condotti estensivi test dell’apparecchiatura.

Il propellente impiegato da questo motore è una miscela esclusiva a base di ossido d’azoto ed altri ingredienti segreti, ed ha richiesto la presentazione di ben trenta brevetti. In prove al suolo il sistema ha dimostrato di poter essere azionato da una accensione a scintilla, e di poter funzionare con il carburante allo stato liquido o gassoso. Esistono 4 diverse miscele del combustibile, con impulsi specifici che arrivano a 325 secondi, e dunque paragonabili a quelli dei propellenti ipergolici standard.

Il vantaggio è che questo monopropellente non è tossico, e può essere caricato senza l’uso di tute protettive o la supervisione di personale specializzato nel trattare materiali rischiosi. Ciò si traduce immediatamente in un risparmio, che si accompagna all’impiego di materiali low-cost nella costruzione del motore, che viene prodotto sfruttando anche tecniche di “etching” (incisione ad acido) mutuate direttamente dall’industria dei microchip.

Secondo quanto riportato dal sito aviationweek, il pacchetto sperimentale del motore dovrebbe far parte del carico del terzo lancio commerciale di Dragon, andando ad occuparne la sezione non pressurizzata per essere agganciato dal braccio robotico della stazione. L’esperimento sarà montato su un adattatore esterno per il modulo Columbus, e ad esso verrà fissato. Avrà misure di 116x86x66 centimetri circa, e comprenderà circa 8 litri del nuovo propellente, un motore da circa 450 Newtons di spinta, e le relative valvole, serbatoi ed attrezzature.

I test dureranno un anno, e comprenderanno accensioni, anche prolungate, brevi impulsi, funzionamento alla massima spinta e riaccensioni dopo lunghi periodi di inattività.
Naturalmente, visto che il nuovo sistema è agganciato direttamente alla superficie della stazione, sono state prese tutte le precauzioni del caso prima di concedere l’autorizzazione all’attracco.

E’ questa una tipica missione della “nuova” vita di ISS, che deve passare dall’“essere costruita” all’essere “messa al lavoro”.

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Già già. Dovresti cambiare il titolo per far risaltare un po’ di più Columbus :slight_smile:
Senza dubbio sarà interessante l’operazione di questo payload, visto che sarà la prima volta che operiamo su Columbus qualcosa che ha impatto sull’AOCS dell’intera stazione.

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Un nuovo tipo di motore! Wow!
Se da i risultati sperati senza la tossicità tipica degli altri propellenti, potrebbe proprio portare ad un grosso abbattimento dei costi! :ok_hand:

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Potendosi accendere con una semplice scintilla, non ci sarà il rischio di eventuali esplosioni o accensioni involontarie? Il fatto di essere installato sul modulo Columbus, non potrebbe essere rischioso?

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Proprio per ridurre le probabilità di comandi involontari, alcuni comandi particolarmente pericolosi sulla stazione devono essere mandati due volte perchè funzionino (in pratica “arm” and “fire”).
Se non erro questo propulsore/esperimento sarà il primo equipaggiamento su Columbus ad avere questo tipo di protezione.

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Forse Topopesto si riferiva alla intrinseca instabilità del propellente. Beh, l’idrazina, nelle varie composizioni, non è mica stabile… si accende (=decompone esplosivamente) a contatto con un sacco di materiali. Si è imparato a trattarla, e infatti non si legge tutti i giorni di esplosioni da idrazina. Eppoi… ma tutte le mattine tu non vai a lavorare seduto su una bomba con circa 50 litri di esplosivo pronto a detonare (miscela aria-benzina)? Hai mai prvato a fare una scintilla l= in mezzo? E’ lo stesso ragionamento, abbiamo imparato che certe cose non vanno fatte, e come evitarle.

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Nella mia ingenuiota’, piu’ che i pericoli di esplosioni varie, mi danno da pensare gli effetti della spinta sulla stazione, in termini di coppie e vibrazioni. Chiaro che avran pensato anche a questi, ma non penso siano proprio trascurabili.

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In realtà queste “vibrazioni” avranno un impatto sull’esecuzione di certi esperimenti (materiali, fluidi etc) che necessitano di ambiente microgravitazionale “tranquillo”. Noi personalmente non abbiamo elaborato nessun specifico assessment su potenziali impatti sui nostri esperimenti già programmati (e.g. FASES). Abbiamo detto volerà su SpX-3?

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A Dio Piacendo…

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Davvero un propulsore così piccolo può creare vibrazioni sensibili? Più che altro credo che porterà modifiche all’assetto e all’orbita della stazione, ma non credo sia troppo difficile bilanciare l’effetto con gli altri propulsori, se non addirittura usare questo propulsore quando c’è bisogno di cambiare assetto…

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Se anche il tapis-roulant mette in pericolo gli esperimenti, figuriamoci un razzetto appeso fuori dalla finestra! :star_struck:

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450 N non mi sembra una spinta così piccola. A impulsi, poi… mi sa che problemi di vibrazioni ne dà.

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Mi riferivo proprio a questo! Buono il tuo esempio; sinceramente non avevo mai pensato alla macchina sotto questo punto di vista, ottimo confronto.

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Scusa Topopesto, non volevo essere scontroso… :wink: avevo capito cosa intendevi! Resta il fatto che prima di mettere qualcosa anche di vagamente pericoloso sulla ISS ci pensano 100 volte e valutano tutti i possibili rischi. Sicuramente il propellente ha delle criticità ma come dice l’articolo sono state prese le precauzioni del caso valutando i vari scenari

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Quoto! Ovviamente e’ anche un problema di gravità residua (i.e. acc. quasi-stazionarie con direzione ed un’ampiezza che cambia in tempi abbastanza lenti, con frequenza < 0.01 Hz) e non solo g-jitter (accelerazioni in un range di frequenze che vanno da 0.01 a 300Hz e di ampiezza impulsiva) dovuto alle vibrazioni strutturali ed acustiche di pompe, rotori , crew che si muove o fa’ ginnastica , docking/undocking di veivoli logistici etc.

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Per carità, non preoccuparti che non mi sono mica offeso! Pensavo ad un eventuale “pericolo” senza valutare con confronto con l’esempio fatto da IK1ODO.