Costruzione della CSS - Stazione Spaziale Cinese

Infatti

Per questo è necessario il via libera dell’ESA (più facile da ottenere dei quattrini)

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Per i fan della numismatica: per festeggiare il termine della costruzione della stazione verranno coniate due monete celebrative in oro e argento.

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Sul fronte c’è la stazione spaziale e sul retro (credo) Tiananmen, la porta del paradiso, un simbolo nazionale ricorrente e in questa occasione qualcosa che evoca la via verso il cielo.

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La Cina traccia la strada per il sostentamento della Stazione Spaziale Cinese negli anni a venire:

  • Due avvicendamenti all’anno, nel 2023 si alterneranno prima Shenzhou-15 (in orbita) con Shenzhou-16. A fine anno quest’ultima con Shenzhou-17
  • Le missioni di rifornimento Tianzhou passeranno da quattro ogni due anni a tre. Per tanto la durata e gli approvvigionamenti di ciascun veicolo carco saranno sufficienti per otto mesi anziché sei. Per il 2023 si aspetta dunque solamente la missione Tianzhou-6.

Tianzhou sfrutterà una stiva ulteriormente affinata e migliorata. Ciò permetterà di stoccare al suo interno tre mesi aggiuntivi di approvvigionamenti rispetto al passato, con una massa complessiva di sette tonnellate di beni per l’equipaggio dell’avamposto.

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3 messaggi sono stati uniti a un argomento esistente: Shenzhou 15 - CSS Mission Log

La costruzione potrebbe continuare con un modulo aggiuntivo con 6 boccaporti, per facilitare anche l’accesso a servizi commerciali.

Quindi il modulo citato nel post di seguito era quello dell’articolo di Jones, non c’entra niente con il modulo lunare:

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Gianmarco vedo che mr. Long ha 84 anni, è prassi in Cina avere uno chief designer così attempato?
Tra l’altro la famiglia di lanciatori porta il suo nome o è un caso?

No, però capita in tutto il mondo che in settori di nicchia alcuni luminari continuino ben oltre la pensione (questo l’ho conosciuto di persona, 92 anni, ancora lavora).

La famiglia di lanciatori cinese prende il nome dalla famosa ritirata di Mao, la Lunga Marcia, 9.000 km. In cinese si chiama changzheng, da cui la sigla CZ dei razzi. Non c’entra proprio niente con Long, non c’è proprio nessuna assonanza in cinese, l’unica coincidenza è che il nome di quella persona in inglese vuol dire proprio lungo.

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Sarebbe da aggiornare (ho linkato il post in un altro post de IL Disinformatico)
Ma anche no, posti già un sacco e se c’hai una vita furi da FA ti capisco
:slightly_smiling_face:

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Sono state oggi rese pubbliche le immagini delle patch delle tre missioni previste per il 2023:

Tianzhou 6

Shenzhou 16

Shenzhou 17

Fonte: WeChat

Stando a quanto riportato nell’articolo, per la prima volta il design delle patch è stato affidato ad un concorso. Sono state ricevute 1500 proposte e, dopo una prima scrematura fa parte degli uffici CMS, si è tenuta una votazione online, che ha portato alla selezione di queste tre immagini.
Questo probabilmente è il motivo di tanta differenza sia nel design che nei colori.

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e anche la Tiangong è bella stipata di roba :smiley:

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In un evento, credo alla Conferenza cinese sullo spazio, è stata mostrata una presentazione. Le slide in questione sintetizzano le operazioni per spostare i due pannelli fotovoltaici di Tianhe per poi installarli uno su Mengtian e l’altro su Wentian. Secondo me, per aver mostrato al pubblico la prossima pietra miliare della stazione spaziale cinese, non dovrebbe mancare molto affinché l’operazione venga fatta.

È interessante notare come per riposizionare i pannelli fotovoltaici è necessario che due taikonauti si trovino all’esterno in un’attività extraveicolare. Innanzitutto i pannelli vanno richiusi, pensano siano muniti di un apposito meccanismo che li riavvolge. A questo punto i taikonauti smonteranno 12 fissaggi e otto connettori elettrici. Il terzo membro dell’equipaggio userà il braccio robotico per trasferire i pannelli sui montanti di Wentian e Mengtian. I due taikonauti impegnati nell’attività extraveicolare fisseranno nella nuova sede i pannelli e ristabiliranno la connessione elettrica. Solo a questo punto torneranno verranno rimossi i fermi e ritorneranno all’estensione originale.

Non ho la certezza, mi viene da pensare che l’operazione verrà fatta in due EVA distinte, con l’equipaggio che si concentrerà su un pannello alla volta. Anche il fattore tempo e la prima volta che si esegue un’attività del genere in orbita, riferendomi all’avamposto cinese, può far pensare che il lavoro venga diviso.

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Hanno detto perché lo faranno?
In questo modo perdono l’autonomia del modulo centrale.
Probabilmente non è una preoccupazione come non lo è per USOS su ISS

Cercando qui e là tra i contributi nel Forum e nel web, ho capito la risposta. I motivi per cui i pannelli fotovoltaici di Tianhe saranno ricollocati su Wentian e Mengtian sono almeno tre:

  • Rendimento, produzione elettrica effettiva, da parte di Tianhe
  • Maggiore libertà di movimento e raggio d’azione dei bracci robotici
  • Individuazione più agevole del centro di massa dell’avamposto in ottica di un ampliamento futuro

Vado con ordine nel spiegare meglio i tre punti. Quando l’agenzia spaziale cinese ha fissato le caratteristiche di base del complesso orbitante, gli ingegneri hanno capito che la “forma a T” da un lato assicura la migliore esposizione al Sole dei due moduli laterali, i laboratori Wentian e Mengtian, peraltro ottimizzati per il fabbisogno energetico. D’altro canto, i pannelli fotovoltaici di Tianhe sono penalizzati nel generare elettricità, perché spesso in ombra o con una superficie irradiata ridotta. Le simulazioni parlavano di perdite vicine al 50%. Altra nota a sfavore è che non possono essere rivolti al Sole, se ho ben capito sono fissi, come i pannelli dei laboratori che invece ruotano su due assi, avendo altrettanti gradi di libertà.

Ad oggi i pannelli fotovoltaici di Tianhe sono paralleli rispetto a Wentian e Mengtian. Ciò limita il margine operativo dei bracci robotici, perché c’è il rischio di danneggiarli involontariamente e preclude accesso diretto a determinate zone. Sicuramente le attività di ricerca esterne dei due laboratori ne gioveranno, avendo più spazio libero tra i moduli. Chissà potrebbero cambiare le modalità di estrazione dei carichi utili o consentire il montaggio di piattaforme.

Con l’attuale configurazione l’agenzia spaziale cinese ha chiuso la cosiddetta “fase uno della costruzione”. Esistono diversi piani di espansione e sviluppo dell’avamposto, compresa la modifica e il lancio dei moduli di riserva di Tianhe, Wentian e Mengtian, tuttavia non è stata presa alcuna decisione in merito. La stazione così come è soddisfa le esigenze della Cina, se ad abitarci saranno soltanto loro. La realizzazione di un traliccio su cui connettere i pannelli fotovoltaici, una soluzione analoga a quella della Stazione Spaziale Internazionale, è un vantaggio in ottica futura. Chiaramente nell’eventuale aggiunta di altre sezioni connesse a Tianhe, va presa in considerazione l’esatta posizione del baricentro. Più la forma risulterà articolata, più sarà complicato individuarlo. in buona sostanza avere i pannelli fotovoltaici è sia per il bilanciamento sia per simmetria.

https://twitter.com/SegerYu/status/1433478864445927425?s=20

https://twitter.com/SegerYu/status/1427955493092298753?s=20

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Grazie. Sono argomenti convincenti. Probabilmente il rendimento dovuto all’ombra da solo vanifica la funzione di fonte energetica di emergenza per il modulo.

In fase di progettazione hanno fatto scelte ben precise con un’idea chiara dei sviluppi della stazione, a seconda dell’avanzamento dell’assemblaggio, lasciando al contempo però una certa flessibilità sulla strada da prendere. Deduco che la “forma a T” è stato uno dei primi punti fermi così come l’assetto in orbita. Di certo, una delle particolarità nel funzionamento dell’avamposto cinese e che l’energia elettrica generata dai moduli è distribuita in una rete a 100V comune.

Con stupore apprendo che le navette cargo Tianzhou possono sia attingere corrente elettrica sia in quantità minore immetterla nell’infrastruttura della stazione, il flusso è bidirezionale[1]. L’estensione di 30 m2 dei pannelli fotovoltaici semi-rigidi, unita ad un ottimo rendimento di conversione (29%) e distribuzione (88%), è infatti sufficiente per coprire il normale fabbisogno energetico del veicolo in orbita. Inoltre le Tianzhou sono poco energivore quando attraccate, con la modalità stand by attiva e le batterie di bordo cariche La modesta potenza supplementare trasferibile - limitata a 1000 Watt [2] - torna utile per alimentare altri utilizzatori nell’avamposto. Può essere ad esempio un macchinario per le ricerche scientifiche o le consuete attività di routine dell’equipaggio oppure le operazioni con il braccio robotico.

Per quanto concerne Tianhe, Wentian e Mengtian i progettisti hanno puntato sulla tecnologia d’avanguardia dei pannelli fotovoltaici avvolgibili ad alto rendimento. Rispetto ad un classico pannello rigido, questo ha il vantaggio di essere compatto quando chiuso, dunque facilmente trasportabile nella stiva pressurizzata della Tianzhou nel caso in cui si renda necessaria la sostituzione in orbita. Dopo il lancio di Tianhe, ma prima della partenza del secondo modulo (Wentian), l’Ufficio Informazioni del Consiglio di Stato cinese ha convocato il 17 aprile 2022 una conferenza stampa per fare il punto sulla stazione spaziale. Yang Hong, ricercatore e capo progettista dell’avamposto cinese, ha esposto[3] le analisi sulle prestazioni dei sistemi di Tianhe, non nascondendo il fatto che le celle fotovoltaiche stessero producendo una potenza di 10 kilowatt, un valore nettamente inferiore alle aspettative di progetto, ma sufficienti per esercitare le funzioni di base della stazione.

Ho di proposito evidenziato un passaggio. Già senza l’ombra di Wentian e Mengtian la capacità di produrre energia elettrica di Tianhe era limitata, ma non per questo critica da mettere a rischio i sistemi vitali. Ricordo che i taikonauti vi hanno abitato nel frattempo senza problemi, fatto attività extraveicolari e connesso Wentian. Piccola parentesi: non ho trovato nulla sulle specifiche tecniche delle batterie e sull’autonomia che possono garantire.

Spero di non avervi annoiato eccessivamente, concludo con una schematica panoramica sulle caratteristiche dei pannelli fotovoltaici della stazione spaziale cinese. I seguenti dati variano da sito a sito, considerateli una linea di massima per un’ordine di grandezza:

  • Tianhe
    • Gradi di libertà: uno
    • Estensione: ~ 24 m, un’ala è lunga circa 12 metri
    • Superficie: ~ 134 m2 totali di due pannelli
  • Wentian
    • Gradi di libertà: due
    • Estensione: ~ 55 m
    • Superficie: ~ 220 m2 totali di due pannelli, ~ 110 m2 cadauno
    • Produzione elettrica giornaliera: ~ 430 kWh[4]
  • Mengtian
    • Gradi di libertà: due
    • Estensione: ~ 55 m, un’ala è lunga circa 27 metri
    • Superficie: ~ 276 m2 totali di due pannelli[5], ~ 136 m2 cadauno

Diversi ingegneri intervistati dai media che da soli i laboratori Wentian e Mengtian coprono l’80% della produzione giornaliera di elettricità della stazione. Inoltre, numeri alla mano, il complesso orbitante converte circa 1.000 kWh di energia al giorno. Si stima infine che un equipaggio di tre persone che vive e lavora nello spazio possa avere bisogno 320 kilowatt[6].

Veridicità, coerenza e attendibilità dei numeri a parte, e soppesando la legittima enfasi del fiore all’occhiello delle tecnologia nazionale, il mio è un tentativo di fare chiarezza, con tutti i limiti di una ricerca fatta attraverso resoconti in inglese.


  1. Affermazione tratta da un articolo di Xinhuanet del 9 giugno 2021 ↩︎

  2. Fonte: Science Partner Journals da una valida pubblicazione sugli studi sullo sviluppo del veicolo cargo Tianzhou ↩︎

  3. Link della trascrizione integrale in inglese della conferenza stampa Ufficio Informazioni del Consiglio di Stato della Repubblica Popolare cinese. ↩︎

  4. Fonte un articolo e infografica di Global Times CN ↩︎

  5. Fonte un articolo di China Global Television Network - CGTN ↩︎

  6. Da una notizia pubblicata da CGTN ↩︎

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È in fase preliminare di studio un modulo che permette l’attracco di navicelle straniere :o

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A 4th… quindi si parla di questo modulo:

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L’airlock per i payload della CSS in azione

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Tra i punti cardine del manifesto sul programma cinese con equipaggio, la stazione spaziale cinese è altresì un progetto ben strutturato e maturo nel suo insieme, ma allo stesso tempo una piattaforma flessibile, dinamica, all’avanguardia che riserva assi nella manica. Undici anni di studi prima di avere il primo modulo – Tianhe – in orbita devono significare qualcosa! Venendo a conoscenza di articoli e resoconti al riguardo si evince il perché di simili scelte progettuali (non lì per caso) e non sorprendono più di tanto gli aggiornamenti introdotti (ad esempio la Tianzhou ottimizzata con una maggiore capacità di carico o l’estensione a otto mesi della missione).

Si sa poco o nulla sull’interfaccia di attracco comune che caratterizza le navicelle spaziali e i moduli delle stazioni orbitanti, gli stessi cinesi restano vaghi. Un dettaglio però è emerso su Tianhe e gli sviluppi futuri che ha il modulo centrale della stazione spaziale cinese. Come sappiamo possiede tre porte di attracco attualmente libere: una posteriore, una anteriore e una inferiore, le ultime due situate nel nodo di connessione sferoidale nel quale sono agganciati Mengtian e Wentian. I progettisti hanno previsto ogni evenienza: il veicolo di rifornimento Tianzhou è in grado di ripristinare le scorte di propellenti ipergolici esclusivamente attraverso il boccaporto anteriore o posteriore, gli unici muniti di connettori per la linea idraulica. Tanto è vero che sono soliti attraccare qui, poiché la porta inferiore ne è priva ed è lasciata per l’ormeggio di una Shenzhou.

Gli ingegneri in Cina si sono inoltre posti problema del sostentamento del telescopio Xuntian. Anche noi ci chiedevamo perché attraccherà periodicamente all’avamposto, se vi ricordate! Appunto, non sapevamo che Tianhe può sia ricevere combustibile per i suoi serbatoi sia prelevare una parte delle scorte per rifornire Xuntian, quando questo attraccherà alla porta anteriore. Chiaramente i razzi di manovra del telescopio bruciano del carburante per contrastare il decadimento orbitale e per spostarsi, quindi la visita regolare all’avamposto ne allunga la vita operativa. Esiste però un secondo scenario: il trasferimento del combustibile potrà avvenire direttamente tra i serbatoi di Tianzhou e Xuntian, senza il pompaggio intermedio in quelli di Tianhe. In questo caso il modulo funge da mezzo di comunicazione e by-pass delle linee idrauliche.

https://spj.science.org/doi/10.34133/space.0035

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