Il mese di Aprile sull’ISS, si è aperto con i preparativi per il docking del veicolo cargo europeo ATV.
Il 3 Aprile, l’ATV ha eseguito un docking completamente automatico con l’ISS. Il veicolo europeo, della massa di circa 19 tonnellate, si è messo in movimento da una posizione a 39 km dietro l’ISS per eseguire un approccio in quattro steps, con diverse soste a dei punti prestabiliti per gli opportuni controlli.
Jules Verne è stato in grado autonomamente di calcolare la propria posizione attraverso i relativi sistemi GPS (ovvero tramite la comparazione fra i dati raccolti dai ricevitori GPS sia dell’ATV che dell’ISS) e a distanza ravvicinata, esso ha impiegato i videometers puntati verso i riflettori laser dell’ISS per determinare la propria distanza ed orientazione relativamente al suo target.
L’approccio finale è avvenuto ad una velocità relativa di 7 cm/s con un’accuratezza di meno di 10 cm, mentre sia l’ATV che l’ISS stavano orbitando alla velocità di circa 28000 km/h, a 340 km sopra il Mediterraneo Orientale.
La sonda di docking dell’ATV è stata catturata dal cono di docking posto in coda al modulo Zvezda alle 14:45 GMT del 3 Aprile. Il docking è stato completato con il serraggio dei ganci alle 14:52 GMT.
Un portavoce dell’ESA ha dichiarato: “Tutta la fase di approccio e docking è stata pilotata dai computers di bordo dell’ATV sotto stretta sorveglianza dei teams di ESA, CNES (Agenzia Spaziale Francese) ed Astrium (il primo appaltatore del progetto ATV), presso l’ATV Control Centre di Tolosa in Francia, oltre che dell’equipaggio dell’ISS raccolto nel modulo Zvezda.”
Nel caso ci fossero stati problemi, entrambi i team avrebbero potuto inviare delle manovre pre-programmate per il mantenimento della posizione, il ritorno al punto di riferimento precedente, o la fuga verso una distanza di sicurezza.
Il comportamento dell’ATV è stato controllato anche dalla propria indipendente Monitoring & Safing Unit (MSU), che utilizza un set separato di sensori e di computers per verificare la correttezza della manovra. In caso di grave anomalia, l’MSU avrebbe potuto prendere il comando dell’ATV ed ordinare una Collision Avoidance Manouvre (CAM) attraverso apposita avionica e appositi propulsori.
Ad ogni modo tutte le operazioni si sono svolte correttamente, quindi non si sono rese necessarie le manovre di sicurezza.
Si prevede che l’ATV possa rimanere agganciato all’ISS per circa quattro mesi, con l’equipaggio che potrà usufruire dei servizi del grosso cargo automatico, che aveva a bordo al suo arrivo sulla Stazione, 1150 kg di carico secco, che includeva cibo, abiti ed equipaggiamenti, oltre a due manoscritti originali di Jules Verne, ed una edizione illustrata del 19esimo secolo del romazo “From the Earth to the Moon”. Inoltre l’equipaggio pomperà circa 856 kg di propellente, 270 kg di acqua potabile e 21 kg di ossigeno nei serbatoi dello Zvezda da quelli dell’ATV.
Benché l’ATV possa trasportare circa tre volte il carico delle capsule-cargo russe Progress, nel corso della sua prima missione, il carico di Jules Verne era costituito per la maggior parte da carburante per la propria propulsione, in vista delle manovre di reboost dell’ISS.
Parte la Progress M-63
Prima che l’equipaggio dell’ISS potesse fare il suo ingresso nell’ATV per dare inizio alle operazioni di scarico del suo carico, si è sganciata la capsula cargo Progress M-63 da tempo agganciata all’International Space Station.
Alle 08:49:42 GMT del 7 Aprile, la Progress M-63 si è staccata dal modulo Pirs. Nei giorni precedenti l’equipaggio aveva caricato la capsula con materiale di rifiuto ed aveva smontato da essa la Contro Unit che permetteva il suo controllo da parte dell’equipaggio per mezzo del computer centrale del modulo Zvezda.
Alle 11:50 sono stati accesi i motori della capsula per spingerla verso l’atmosfera terrestre dove si è distrutta a causa dell’attrito. I frammenti della Progress sopravvissuti al rientro, sono precipitati senza far danni nell’Oceano Pacifico alle 12:36 GMT.
La partenza della Progress M-63 ha lasciato libero il punto di attracco del modulo Pirs per l’arrivo della Soyuz con a bordo il cambio per Whitson e Malenchenko.
I rookies dell’Expedition 17
Alle 11:16:39 dell’8 Aprile, i russi hanno lanciato la Soyuz TMA-12 dal Cosmodromo di Baikonur in Kazakhstan.
La nave spaziale, lanciata con un vettore Soyuz-FG, aveva a bordo i due cosmonauti russi Sergei Volkov, pilota dell’Air Force russa e Comandante sia della Soyuz che dell’ISS, Oleg Kononenko, ingegnere dell’Energia e ingegnere del volo di Soyuz ed ISS; e la cosmonauta Sudcoreana Soyeon Yi. La capsula è stata collocata in un’orbita avente un’altitudine di 199,5 x 246,3 km con un periodo di 88,67 minuti ed un’inclinazione di 51,63 gradi.
Tutti e tre i cosmonauti erano al loro primo viaggio spaziale, anche se in realtà Volkov, aveva già avuto a che fare con il mestiere di cosmonauta in quanto figlio d’arte, poiché il padre era il veterano di missioni su Salyut e Mir, Aleksandr Volkov.
Il giorno del decollo, Volkov Snr ha accompagnato orgogliosamente suo figlio alla base della rampa del razzo Soyuz, a Baikonur, mentre Yi ha avuto l’onore di essere accompagnata da Valentina Tereshkova.
Anche l’equipaggio di riserva era composto da tre cosmonauti senza esperienze di volo spaziale, poiché era composto dal Comandante Maksim Suraev e dell’ingegnere del volo Oleg Skripochka. Il backup di Yi era il coreano Ko San, che ha perso il posto nell’equipaggio principale, in quanto contravvenendo alle regole, ha portato con sé in Korea un manuale di training per studio, contribuendo ad irrigidire un po’ i rapporti fra russi e coreani.
La NASA ha riferito di aver notato che la tuta Sokol di Volkov presentava un rigonfiamento nei pressi di una piccola rottura di una delle sue zip. La tuta era stata comunque dichiarata idonea al volo, a patto che la successiva capsula cargo Progress ne trasportasse una di ricambio.
La Soyuz ha eseguito due correzioni orbitali durante il primo giorno di volo, ed una terza è stata fatta il secondo giorno, mentre l’astronave si stava avvicinando all’ISS.
Il 10 Aprile Whitson ha pulito una piccola ostruzione in una valvola di ventilazione posta fra il laboratorio Destiny e il modulo Unity nel corso di un’ispezione programmata, di seguito ne ha potuto verificare il notevole aumento del flusso di aria.
L’ente spaziale americano ha riferito che questa operazione ha contribuito a spiegare un problema con i livelli della CO2, insorto durante la missione STS-123 (ISS1J/A), lo scorso mese di Marzo.
Una valvola fra la camera di decompressione Quest e l’Unity è sembrata essere ostruita, quindi ne è stata programmata la sua pulizia.
Arriva l’equipaggio dell’Expedition 17
La Soyuz TMA-12 si è agganciata automaticamente grazie al dispositivo di docking automatico Kurs, alle 12:57 del 10 Aprile, al boccaporto del modulo Pirs, mentre entrambi i velivoli erano sotto la copertura delle stazioni radio russe.
Dopo il completamento dei test sulle perdite fra le superfici di contatto, e dopo l’equalizzazione della pressione fra la Stazione e la capsula russa, sono stati aperti i portelli di collegamento.
Volkov, Kononenko e Yi sono stati accolti dai colleghi dell’Expedition 16.
Dopo il briefing obbligatorio sulla sicurezza, e la cerimonia di benvenuto teletrasmessa al TsUP dal modulo Zvezda, Whitson e Malenchenko hanno iniziato la fase importante di passaggio delle consegne ai colleghi russi.
Volkv e Kononenko hanno portato con sé alcuni esperimenti scientifici di alta priorità , che si sarebbero dovuti svolgere su cellule e colture batteriche durante il periodo di passaggio delle consegne.
L’Energia ha dichiarato che Volkov e Kononenko, nel corso della loro permanenza sulla Stazione avrebbero svolto 182 sessioni di 34 esperimenti diversi, di cui 32 erano la prosecuzione di lavori iniziati nel corso delle precedenti increment expeditions, mentre due, Vsplesk e MATI-75 sono nuovi.
Gli altri eventi princpali pianificati durante la loro missione includevano una EVA dal Segmento Russo, il redocking della loro Soyuz TMA-12 dal Pirs al modulo Zarya, la visita di due missioni dello Space Shuttle, a cominciare dall’STS-124 (ISS 1J), il carico e lo sgancio del veicolo cargo europeo ATV e la ricezione di tre cargo Progress russi (incluso il primo della nuova serie Progress M-01M).
I due cosmonauti russi lavoreranno anche con tre ingegneri del volo americani (Reisman già a bordo del Complesso, Gregory Chamitoff e Sandy Magnus che ruoteranno con le missioni dello Shuttle), prima del termine della loro missione, che avverrà con l’atterraggio in Kazakhstan il 23 Ottobre 2008.
Nella settimana successiva, Whitson e Malenchenko hanno illustrato ai loro colleghi le varie attività manutentive di routine di bordo, mentre Yi ha svolto il suo programma di lavoro coadiuvata da Volkov e Kononenko.
Gli equipaggi hanno preso parte a conferenze stampa televisive, mentre la cerimonia del cambio di comando si è tenuta il 17 Aprile, quando Whitson ha formalmente passato il comando dell’ISS a Volkov.
Problemi con il CDRA
Nel corso delle settimane precedenti all’arrivo del nuovo equipaggio sull’ISS, il team di controllo aveva iniziato ad osservare una riduzione nella performance del Carbon Dioxide Removal Assembly (CDRA) nel laboratorio Destiny. I tests svolti hanno confermato che il letto adsorbente n°2 stava dando segni di bloccaggio evidenziando delle variazioni di pressione e delle riduzioni dei flussi e dell’adsorbimento della CO2. Di seguito, è stato deciso di spedire un nuovo letto adsorbente sull’ISS con l’STS-124.
Il ritorno della Soyuz TMA-11
Il rientro, per certi versi, drammatico della Soyuz TMA-11, con a bordo Malenchenko, Whitson e Yi è iniziato con il distacco del veicolo dal modulo Zarya alle 05:06 del 19 Aprile. La deorbit burn è avvenuta alle 07:41, ed è durata 258 secondi.
La fase drammatica del rientro è avvenuta nel momento in cui si pensava che i tre moduli che compongono la Soyuz si fossero distaccati fra di loro come da procedura.
Secondo i report ufficiali, la cabina di discesa e il modulo orbitale si erano separati correttamente, come pianificato, ma un bullone purtroppo difettoso, ha continuato ad unire la cabina dell’equipaggio al modulo di servizio, quello che alloggia i motori della Soyuz.
Questa inusuale configurazione di rientro è penetrata negli strati più densi dell’atmosfera di lato e immediatamente il computer della Soyuz, rilevando l’anomalia, ha effettuato la transizione dalla modalità di rientro aerodinamica alla modalità balistica. Questo fatto ha comportato un carico massimo di 8,5 g per l’equipaggio, anche se per un breve periodo.
Più tardi Yi ha confessato di essersi preoccupata per l’aumentare delle fiamme che riusciva a scorgere dal suo finestrino, inoltre continuava a scrutare il volto dei suoi compagni di viaggio per verificare che tutto fosse ok.
Nel corso della discesa il centro di controllo di Korolev non ha ritenuto necessario diffondere la notizia del rientro balistico dell’equipaggio e nemmeno ha annunciato il suo atterraggio all’ora prevista per il rientro nominale.
Per circa 20 minuti, si è assistito ad un crescendo di preoccupazione, ma poi Malenchenko si è messo in contatto con il TsUP utilizzando il telefono satellitare in dotazione alla Soyuz per le emergenze, ed introdotto dopo il rientro balistico della Soyuz TMA-1 nel 2003.
La Soyuz è atterrata alle 09:30 circa, approssimativamente 420 km prima del previsto punto di atterraggio, toccando il suolo kazako a 50° 32’ di latitudine N e 61° 06’ di longitudine E.
Il personale addetto al recupero è giunto in zona dopo circa 45 minuti dall’atterraggio trovando la capsula adagiata su di un lato, ed un ampia zona erbosa bruciata, e con il paracadute bruciato dalle fiamme.
Malenchenko e Whitson più tardi hanno confermato di essere stati aiutati ad uscire dalla cabina da una mezza dozzina di allevatori kazaki che avevano assistito all’atterraggio. A dispetto del fatto che inizialmente i kazaki non credevano che quelle persone fossero venute dallo spazio, i cosmonauti sono stati aiutati ed assistiti. Addirittura, uno dei soccorritori ha recuperato il telefono satellitare da dentro alla capsula, per permettere a Malenchenko di fare la telefonata menzionata prima.
A ogni modo la NASA ha riferito che l’equipaggio era salvo ed in buone condizioni, benché più tardi Yi sia stata ricoverata in ospedale in Korea del Sud per dei dolori al collo.
L’Energia ha dichiarato che la durata della missione dell’Expedition 16 è stata di 191 giorni 19 ore e 7 minuti, mentre la missione di Yi è durata 10 giorni 21 ore e 13 minuti. Inoltre, Whitson ha battuto il record di permanenza cumulativa nello spazio da parte di un americano, appartenuto a Mike Foale.
I rappresentanti della Russian Federal Space Agency (Roscosmos) e dell’Energia hanno formato una commissione d’inchiesta per fare luce sulle cause che hanno portato al rientro balistico, che inoltre è stato il secondo consecutivo per la Soyuz, ed il terzo nella storia dell’ISS.
Dalle prime analisi è sembrato che le cause dell’anomalia nella separazione dei moduli della TMA-11 fossero state le stesse che hanno inficiato il rientro della Soyuz TMA-10.
Boris Volynov, ebbe lo stesso problema nel corso del rientro con la sua Soyuz 5 nel Gennaio del 1969, ma il fatto venne tenuto nascosto dalle autorità sovietiche.
I responsabili russi hanno deciso di rinviare una rilocazione pianificata della Soyuz TMA-12 da parte di Volkov e Kononenko, al prossimo Agosto o Settembre, mentre si è iniziata a valutare l’ipotesi di svolgere un’EVA per andare ad esaminare la zona di giunzione fra la cabina dell’equipaggio ed il modulo di servizio della Soyuz.
Il reboost dell’ATV
Nel frattempo in orbita, il trio dell’Expedition 17 ha continuato la propria routine di lavoro relativo alle manutenzioni, agli esercizi fisici e agli esperimenti scientifici.
Il 25 Aprile è stato utilizzato l’ATV europeo per innalzare l’orbita della stazione, in quello che è stata la prima delle quattro operazioni pianificate di reboost, fino al distacco dell’ATV dalla Stazione, previsto per il mese di Settembre.
I motori di Jules Verne si sono accesi alle 04:22 ed hanno funzionato per 739 secondi, fornendo all’intero complesso spaziale un delta v di 2,64 m/s e consumando 244 kg di propellente. La manovra ha innalzato l’orbita dell’ISS di 4,6 km.
Le linee del propellente dell’ATV, più tardi sono state controllate per scongiurare delle perdite prima di effettuare il trasferimento del propellente dai serbatoi di Jules Verne a quelli del Segmento Russo.
Per far ciò, i condotti sono stati pressurizzati con elio e messi sotto controllo alla ricerca di eventuali cali di pressione, quindi, terminati i controlli, sono stati fatti spurgare. Ad ogni modo, il trasferimento di propellente non verrà fatto prima di qualche settimana, essendo i serbatoi russi sostanzialmente pieni.
Perdita di refrigerante
Il 29 di Aprile, durante la sostituzione programmata di un compressore del sistema di condizionamento dell’aria dello Zvezda (SKV), il circuito di riserva (SKV-2) si è spento circa un’ora dopo la sua attivazione. La NASA ha detto che il sistema sembrava aver perso circa 600 gr di refrigerante Freon 218 (conosciuto come Khladon dai russi) su un totale di circa 800 gr.
L’agenzia spaziale statunitense ha riferito che la concentrazione globale relativa ai 600 gr di Freon era di diversi ordini di grandezza al di sotto dei livelli consentiti dalla Spacecraft Maximum Allowable Concentration (SMAC), ed ha aggiunto inoltre, che il Trace Contaminant Control System (TCCS) era già al lavoro per pulire l’atmosfera dell’ISS dalle tracce del contaminante.
I controllori del TsUP, nel frattempo, hanno incrementato la frequenza di rigenerazione del sistema russo di purificazione dell’aria.
A bordo della Stazione vi sono tre sistemi per la rimozione dei contaminanti dall’atmosfera, ha spiegato la NASA, ma i tests effettuati durante l’episodio corrente di inquinamento, hanno dimostrato che il sistema americano CDRA non era efficace nella rimozione del Freon come ipotizzato, e che quindi lo si era dovuto spegnere. Pertanto sono rimasti funzionanti i due sistemi russi TCCS e BMP, e si pensa che impiegheranno diversi mesi a riportare la concentrazione del Freon dell’ISS al di sotto degli standard di salute russi.
Dell’altro refrigerante verrà inviato in orbita con la Progress M-64, per ricaricare il sistema secondario SKV-2, mentre gli ingegneri russi si sono messi al lavoro sul problema dello spegnimento del circuito di riserva.
La NASA ha riferito che nel modulo europeo Columbus si stava osservando la formazione di notevole condensa, non avendo questo modulo dei collettori di raccolta. Mentre gli ingegneri europei erano al lavoro per risolvere il problema, si è deciso di incrementare la rimozione della condensa nel laboratorio Destiny e nel modulo Zvezda.
Con il guasto del SKV, il carico per il lavoro di rimozione della condensa è passato tutto sulle spalle del sistema omologo del laboratorio Destiny, che poteva stoccare la condensa nelle sue taniche. La condensa raccolta dal sistema russo viene normalmente utilizzata dal generatore di ossigeno Elektron, che era però stato spento dopo il docking dell’ATV per motivi energetici. Il sistema di generazione dell’ossigeno americano del laboratorio Destiny, era stato attivato il 7 Aprile.
Fonte: Spaceflight Magazine/British Interplanetary Society
Tutte le immagini sono (C) di NASA/JSC/KSC
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(10 Aprile 2008) La Soyuz TMA-12 con a bordo l’equipaggio dell’Exp-17 si sta per agganciare all’International Space Station.
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(17 Aprile 2008) Gli equipaggi dell’Exp.16 e dell’Exp.17 riuniti nel nodo Harmony per la cerimenia del cambio di comando.
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(19 Aprile 2008) La Soyuz TMA-11 si è appena staccata dall’ISS per riportare a casa l’equipaggio dell’Exp.16.