Perchè aspettare gli “Space-Taxis” commerciali dopo il 2014?
Perchè pagare i Russi per portare in orbita gli astronauti Americani?
Meglio utilizzare pochi voli Shuttle aggiunti al calendario per assemblare in orbita una vera astronave, i cui componenti in parte già esistono presso i vari centri NASA, che compia ciclicamente un percorso, esempio Terra-Luna, e che venga regolarmente abitata da equipaggi che partono dalla ISS.
Ecco inventato l’Aldrin Cycler!
E’ sicuramente un’idea nuova e devo dire estremamente tentatrice, l’XM proposto da Aldrin sarebbe la “pietra miliare” di quel “ciclo di trasporto” Terra-Luna o Terra-Marte che personalmente propugno da svariati anni (cfr. Proposta Moonlight) e che è esattamente agli antipodi del piano di missione EOR (o anche LOR o Direct, se è per questo) proposto dall’architettura Constellation recentemente bocciata da Obama.
Premesso cio’ Aldrin postula alcune condizioni, tutte da verificare al momento:
Il sistema commerciale “Space Taxi” a cui lui fa riferimento è senz’altro lo SpaceDev, il quale (mock-up riciclato del vecchio HL-20 a parte) è ancora in fase di sviluppo.
L’effettiva presenza, nelle varie industrie aerospaziali americane, di hardware necessario e sufficiente ad assemblare una vera astronave (e sarebbe la prima VERA astronave della Storia Umana). Resta da capire con quale architettura, sopratutto propulsiva verrebbe realizzato tale mezzo (per un ciclo Terra-Luna vanno ancora bene i criogenici, per un ciclo Terra-Marte ci vuole il nucleare, punto).
La capacità di effettuare un “rifornimento in volo” da parte americana, con i criogenici ed in quantità rilevanti. Finora solo i russi sono riusciti nell’impresa a con flussi modesti di ipergolici.
L’effettiva capacità della ISS attuale di fornire supporto logistico ad un sistema di trasporto cosi’ complesso.
La disponibilità, in un lasso di tempo ragionevole, di un vettore Heavy Lift (che potrebbe essere anche uno Shuttle-C) per trasportare in LEO le grosse quantità di carburante necessario per ogni volo dell’Aldrin Cycler/XM e/o per il trasporto di moduli aggiuntivi o sostitutivi dell’astronave.
Se queste condizioni fossero davvero verificate e soddisfatte, nel tempo ragionevole dell’estensione dei voli Shuttle necessaria a portare su il tutto, Aldin avrebbe tirato fuori dal cilindro un autentico “uovo di colombo” e si sarebbe guadagnato il suo posto nella Storia aldilà della sua discussa partecipazione alla missione Apollo 11.
C’è anche il problema della manutenzione. Per farla occorre un luogo fisso dove revisionare/sostituire gli apparati difettosi. alla fine occorrerebbero un enorme numero di lanci per il propellente, gli equipaggi, i rifornimenti ed i moduli sostitutivi, pensando ad una astronave/meccano sostituibile senza grossi problemi. Mi pare una cosa ancora molto SF.
Oggi, domani chi lo sa?
L’idea espressa da Buzz Aldrin è, secondo me, un po’ troppo facilona, a livello di come pensa possa essere realizzata ma, sempre secondo il mio modesto punto di vista, lo schema proposto è quello giusto. Che poi la ISS sia usabile come “porto spaziale” o è necessaria un’altra struttura è da vedere ma la strada per la - uso un termine desueto e molto anni 60 - colonizzazione dello Spazio è quella:
una astronave, come ha detto giustamente Archipeppe la prima VERA astronave, che faccia da ferry con la Luna, che possa essere rifornita e manutenuta in orbita terrestre. Difficoltà pratiche ce ne sono molte, ma credo sia assolutamente realizzabile tecnicamente. O perlomeno, porsi un obiettivo di frontiera è ciò che ci ha fatto andare 40 anni fa sulla Luna.
Il fattore manutenzione è quello che (poste le condizioni descritte da Peppe) mi rende maggiormente perplesso.
Lo Shuttle dopo ogni volo viene praticamente smontato e riassemblato;ora,posto che la “NCC BUZZ ALDRIN” (consentitemi di chiamarla così) non deve rientrare nell’atmosfera come l’Orbiter,
se lo Shuttle fosse ancora in servizio si sarebbe potuto pensare ad un sistema modulare da riportare periodicamente a terra nella stiva di carico,ma con lo SpaceDev riporti al massimo qualche bullone.
Come compiere la manutenzione in orbita?
La ISS non è costruita per questo (e non si trova neanche nell’orbita giusta).
Anche ammettendo (per assurdo) di costruire una nuova stazione con i moduli bigelow,la vedo dura.
e l’invio di pezzi di ricambio?
e la manodopera? (non credo bastino un paio di astronauti)
e le condizioni di lavoro (EVA)?
ed infine,i costi di tutto questo sarebbero pià sostenibili di un architettura tipo Constellation?
D’altronde dubito si possano svolgere più e più missioni senza revisionare nulla.
Sicuramente quello della manutenzione è IL nodo spinoso della proposta di Aldrin. C’è pero’ da dire che gran parte del tempo di revisione, tra una missione e l’altra, che si prende lo Shuttle è dovuto proprio alla manutenzione e ripristino delle TPS. Il resto è, relativamente, poca roba.
Tanto per fare un esempio gli stessi SSME vengono smontati e rimontati interi nella fusoliera dello Shuttle e la loro manutenzione si fa a parte. Certo sulla Terra è tutto più facile per ovvie questioni di gravità/atmosfera.
L’impresa che propone Aldrin, sopratutto se si considera un “Lunar Cycler” è tecnologicamente alla portata degli USA, resta da capire quanti componenti di questa astronave-meccano siano effettivamente disponibili ed utilizzabili e quali sarebbero gli inevitabili costi aggiuntivi di quest’impresa.
Premesso cio’, ove mai si optasse per una scelta del genere la NASA avrebbe la sua “missione” garantita proprio nell’effettuare voli circumluari, magari portando un Altair (o qualsiasi altro modulo lunare futuro, anche di eventuali partner internazionali) come paylaod oppure effettuando missioni di Rendez-vous con oggetti NEO.
Su questo non concordo per niente, le manutenzioni programmate e non che si effettuano dopo ogni volo sono solo una minima parte legate al TPS, tutti i sistemi propulsivi, i finestrini, i sensori e i sistemi primari vengono completamente revisionati.
Per la fattibilità, probabilmente è anche fattibile, come tutto se si vuole, ma da qui a dire che sia conveniente o “rapida” rispetto a molti altri progetti ci passa un oceano…
Senza andare OT è indubbio che la manutenzione, rimozione e re-incollaggio, di oltre 30.000 piastrelle di silicio, costituenti le TPS dello Shuttle, è causa dei tempi e costi di manutenzione delle navette.
Cosi’ come è indubbio che le attività di manutenzione a cui fai giustamente riferimento sono tutte connesse con la parte atmosferica (rientro, volo planato ed atterraggio) della missione di uno Shuttle, inclusa anche la revisione dei sistemi di Thrusters.
Un’astronave come quella delineata da Aldrin, naturalmente, non risentirebbe di tali effetti operando solo ed esclusivamente in un’ambiente microgravitazionale ed esoatmosferico. Dunque per trovare un “parallelo” in termini di manutenzione, credo, si debba guardare più alla Mir che non al sistema STS.
Guarda che le piastrelle sostituite per ogni missione sono solo una minima parte, poche centinaia… non si rifà mica lo scudo ad ogni missione.
Cosi' come è indubbio che le attività di manutenzione a cui fai giustamente riferimento sono tutte connesse con la parte atmosferica (rientro, volo planato ed atterraggio) della missione di uno Shuttle, inclusa anche la revisione dei sistemi di Thrusters.
Non proprio, i thurster sono utilizzati durante tutto il volo e anche e soprattutto in orbita, tutta la sensoristica, rientro o no, è revisionata… Certo il grosso dello stress per molti sistemi è provocato da lancio e rientro, ma sistemi come propulsori sarebbero comunque soggetti a usura dopo un numero estremamente limitato di accensioni.
Senza considerare che in questi scenari troppo spesso si dimentica che comunque sono da prevedere 1 o più lanci di supporto a ciclo solo ed esclusivamente per il trasporto del propellente…
A me risulta che, aldilà di quelle di quelle da sostituire, durante la maintenance dello Shuttle le “silica tiles” e le altre TPS sono analizzate una x una, nel caso sia risconrato il minimo segno di scollamento l’elemento in oggetto viene scollato, pulito e re-incollato in posizione. Questo avviene per un gran numero di piastrelle al termine di ciascun volo.
Raramente mi cito da solo ma questo è il caso:
In uno dei punti critici, a mio avviso, dello scenario proposto da Aldrin c’era proprio il problema delle grosse quantità di propellente, e del relativo stoccaggio in orbita, necessario per ogni missione del “Cycler”.
Nessuno vuole rapidità ne convenienza. Sono due concetti in antitesi con l’esplorazione spaziale. La convenienza la si può valutrare quasi sempre solo a posteriori, la rapidità in settori di frontiera non è nemmeno pensabile.
Lasciando stare la proposta in se di Aldrin, quello che secondo me è interessante è la Visione di ciò che si vuole fare, la direzione che si vuole dare.
L’approccio che funziona in campo industriale è un approccio modulare e l’idea di posizionare uno “spazioporto” in orbita terrestre, raggiungerlo con dei piccoli spazioplani tipo Dream Chaser, ma al momento potrebbero andare benissimo anche delle Soyuz, approntare un mezzo tipo Shuttle-C - ho detto “tipo”… qualunque altra soluzione andrebbe bene - per portare carichi più grossi in orbita e avere poi un Ferry Lunare è secondo il mio modesto punto di vista l’approccio modulare corretto se si vuole davvero mettere le basi per esplorare lo Spazio. Poi ci saranno centomila difficoltà, dalla manutenzione dei motori al fatto che la ISS non va bene ecc. ecc. … ma le difficoltà sono fatte per essere superate!
Non posso che quotare il pensiero di oldpaul, parola x parola…
Il Constellation, è stato cancellato nonostante o forse proprio perché era stato presentato come “rapido e conveniente” nel suo riproporre quasi pedissequamente le missioni Apollo di 40 e passa anni fa.
Se lo stesso Aldrin dice di guardare avanti…beh è un segno dei tempi.
Controllate una ad una certamente, ma sostituite non più di qualche decina, i dati delle piastrelle da sostituire/sostituite sono pubblicati costantemente nei processing report.
Alberto già la sola attività di controllare, una per una, circa 30.000 piastrelle rappresenta - in termini di ore/uomo - un costo estremamente oneroso. Facciamo un esempio: se un tecnico controlla, diciamo, 30 piastrelle in un ora (e sono generoso) per controllarle tutte ci vogliono 3000 ore del suddetto tecnico, ossia 3.000 ore/uomo se suddivise tra più tecnici, come avviene.
Questo dato, 3.000 ore/uomo, si traduce in circa 18 mesi/uomo (considerando 1 mese/uomo standard di 160 ore/uomo) il che si traduce in 18 persone che lavorano ininterrottamente per un mese SOLO per controllare le piastrelle dello Shuttle, senza sostituirle e senza tenere in conto di tutti gli altri sottosistemi coinvolti nella maintenance.
Questo è senz’altro uno dei motivi fondamentali, sicurezza a parte, per cui lo Shuttle è uno dei mezzi più anti-economici mai concepiti da mente umana.
In uno scenario come quello proposto da Aldrin sicuramente la manutenzione va ripensata, in termini di modularità estrema, proprio per evitare costi ricorrenti di questo tipo, considerando anche il fatto che - in orbita - il tempo degli astronauti, il tempo in EVA ed i costi di lancio al Kg rappresentano delle cifre significative per un programma spaziale.
Scusate la digressione, sicuramente OT, ma è esattamente cosi’ che si ragiona in termini industriali.
Apro e chiudo parentesi, non mi sembra corretto citare la manutenzione dello Shuttle come elemento a sfavore dell’idea di Aldrin, aldilà delle sua attuabilità o meno.
Si tratta di mezzi diversi nati in contesti e per situazioni operative differenti, io stesso ho citato lo Shuttle proprio per far intendere le differenze, in termini, di manutenzione tra un veicolo spaziale riutilizzabile che resta sempre in orbita ed uno destinato a rientrare periodicamente nell’atmosfera.
Torno a ripeterlo, se si vuole parlare di manutenzione, che sia a favore o a sfavore del cosidetto “Aldrin Cycler” si deve guardare alla Mir e non allo Shuttle.
Nonostante mi piaccia il Constellation (forse perchè non ho potuto vedere l’Apollo e speravo di vedere in diretta un allunaggio…) soprattutto perchè è l’unico programma in grado di garantire una certa “velocità” (a mio modo di vedere, ovviamente), credo che l’approccio modulare proposto da Aldrin sia l’unica soluzione in grado di garantire un’operatività costante sul lungo periodo qualunque sia lo scopo, nel senso che assodato l’arrivo in LEO dove ho il carburante, la “navetta” e le facilities di service poi posso fare quel che voglio.
Quindi ritengo che la strada da perseguire sia quella, ma i tempi si allungano moltissimo ovviamente.
Resto dell’idea che questo non preclude il Constellation (tralasciando i fondi ovviamente) poichè come dice Albyz molte delle tecnologie necessarie all’approccio modulare sono necessarie e da sviluppare anche per questo programma, sto pensando al heavy-lifter e allo stoccaggio in orbita di criogenici, nonchè alle tecnologie di docking in orbita.
Non disdegnerei lo sviluppo di Constellation, magari con una rivisitazione per sviluppare per step queste tecnologie
P.S.
Ok il personaggio Aldrin, ma cosa ha detto di nuovo rispetto allo scenario Moon di Peppe?
- colonizzazione dello Spazio è quella: