il 2019 si prospetta come un anno fondamentale per tante cose in ambito aereospaziale. Il Gateway non fa eccezione a questa regola. I prossimi 2 anni saranno fondamentali nel trasformare l’idea in hardware effettivo.
La prima tappa è molto vicina. Marzo 2019. A Marzo 2019 la NASA sceglierà un vincitore (possibile anche 2 vincitori) per il Power Propulsion Element. Il contratto assegnato al vincitore prevede la costruzione del PPE in base alle specifiche concordate e lancio a bordo di vettore commerciale nel Settembre 2022. Dopo un anno di testing a Settembre 2023 la NASA prenderà il controllo del PPE.
La seconda tappa del 2019 è a Luglio. L’obiettivo sarà focalizzato sulla nostra sponda dell’Atlantico. Si tratta infatti di ESPRIT. Il modulo ESA avrà la sua SRR (System Requirment Review) a Luglio che sceglierà il design di Airbus o Thales. A inizio 2020 si passerà alla fase B2/C che comporterà la CDR del design scelto e l’inizio della produzione. Entro Q2 2023 ESPRIT si troverà al KSC in attesa del lancio di EM-3
(ESPRIT verrà lanciato sul Block 1B assieme a Orion e all’ U.S. Utilization Module)
Il compito di ESPRIT è quello di rifornire il PPE, e garantire le comunicazioni con la Terra e la superficie lunare. Il modulo ha anche ulteriori funzioni secondarie come storage per payload scientifici.
Oltre al PPE nel 2019 vedremo altro hardware. Difatti tutti i competitor per il modulo Statunitense del Gateway consegneranno alla NASA i loro moduli affinchè vengano testati e un vincitore selezionato. Il modulo vincitore andrà a diventare lo “U.S. Hab”
La NASA si spinge oltre però. Difatti l’agenzia ha richiesto a compagnie private di fornire proposte riguardo il lander lunare con archietettura a 3 stadi. La raccolta di proposte terminerà il 25 Marzo. Successivamente si inizierà a scendere nel dettaglio. L’obbiettivo è testare lander “human class” nel 2024. https://www.nasa.gov/feature/nasa-seeks-us-partners-to-develop-reusable-systems-to-land-astronauts-on-moon
Tra l’altro il lander fornirà contratti e voli extra a HLV commerciali (come FH/NG/Vulcan/Omega) per il lancio del “landing stage” e per il lancio di cargo per il rifonimento dell’upper stage e transfer stage.
Con l’approvazione al rialzo del budget per l’FY2019 possiamo fare un quadro della situazione (Con il supporto di un paio di slides by NASA presentate durante la recentissima richiesta NASA di progetti per il nuovo lander).
Intanto partiamo con il fatto che la NASA ha ricevuto funding (per un totale di oltre 4 mld) per completare l’Exploration upper stage e lanciare il Block 1B per il 2024 (inclusi in questo numero sono i fondi per portare a termine EM-1 e EM-2 con rispettive capsule e probabilmente anche i soldi per il CS-3). Stando a rumors la Boeing ha completato il processo di review di EUS in base alle nuove richieste NASA (Meno performance ad alte C3, ottimizzazione performance TLI). Quest’anno è prevista la CDR. SLS Block1B potrebbe quindi raggiungere anche 42 MT verso TLI (certificate 40MT).
2024 che si presenta come anno chiave. Nel 2024 la NASA lancierà verso il Gateway come già detto ESPIRIT e lo US Utilization Hub. Nel 2024 un lanciatore commerciale sarà incaricato di portare al gateway il descent stage del modulo lunare per testarlo. I fondi dedicati al gateway direttamenre sono 450 mln. Ulteriori 116 mln per i lander e 172 mln per sistemi di habitat e docking.
Come menzionato in un topic l’anno scorso questi elementi pesano dalle 9 alle 15 tonnellate.
In particolare lo stadio di Ascesa oscilla tra i 9000 e 12000 kg. Quello di discesa pesa 15000 kg. Il “tug” tra i 12000 e 15000 kg. L’intera architettura tra le 36 e le 42 tonnellate.
I pezzi che devono essere lanciati tramite lanciatori commerciali sono pesanti, il che mette in partita pochi launcher: OmegA Heavy (12 MT TLI) , Vulcan 562 (9.5 MT TLI), Falcon Heavy f.e. (15.3 MT TLI) e forse New Gleen R.(9 MT TLI) in base al modulo da portare. I lanciatori pesanti si occuperanno di lanciare anche i rifornimenti da oltre 7000 kg.
(N.B il New Gleen puo salire a 19 MT verso TLI, al prezzo di buttare il prezioso primo stadio. ULA ha in programma uno stadio pesante con 4 RL-10 che porterebbe il payload a oltre 11 MT verso TLI)
Nel 2026 ci sarà la prova uncrewed completa di tutto il complesso del Lander che verrà assemblato dal CanadaArm. L’atterraggio con umani è previsto nel 2028.
Interessante che l’unico vettore commerciale, fra quelli presi in considerazione per il trasporto pesante dei componenti, e che abbia già volato (con successo) sia il FH… tutti gli altri sono in fase di realizzazione e siamo lontani almeno due/tre anni dal debutto.
E poi c’era chi si preoccupava che i vettori commerciali pesanti, come FH, non avessero futuro…
In teoria anche il D4H potrebbe fare missioni di refuelling e lancio pezzi. Ma considerato che nel 2023 ci sarà l’ultimo lancio, l’ho lasciato fuori dalla competizione. Anche perchè nel 2023 ULA avrà un vettore mooolto più competitivo sul prezzo.
Mi sembra quasi scontato che il PPE verrà lanciato a bordo di un Falcon Heavy, dato che la NASA vuole non più tardi del settembre 2022. Nel 2022 ci saranno in servizio già Omega, Vulcan e NG, ma il FH potrà giocarsi la carta di avere già un po di lanci sotto la cintura (circa 7).
Il mercato per i lanciatori commerciali pesanti è comunque molto limitato. Si vede chiaramente con il rateo di volo di FH e D4H. Questa iniziativa NASA certamente aiuterà a mettere qualche lancio extra nel settore.
Mi sembra un LEGO piuttosto barocco. Un lander fatto da tre pezzi da lanciare separatamente? Non capisco bene le scelte ingegneristiche dietro questa architettura. Il Gateway è troppo in alto? SLS da solo non riesce a trasportare tutto? Help! Vedo solo svantaggi e non ci capisco niente
la competizione reale era tra il modello a 2 stadi e il modello a 3 stadi scelto. Partiamo dal fatto che un lander monostadio avrebbe avuto un peso di quasi 60 tonnellate per soddisfare tutti i requisiti di permanenza lunare. Nessun razzo può mettere 60 tonnellate in TLI.
Nel modello a 2 stadi il modulo lunare era diviso in 2 pezzi. Uno da 9-12 tonnellate (stadio ascesa) da lanciare su un SLS crewed assieme a Orion e uno stadio di discesa da 40 tonnellate da lanciare su un SLS block 1B cargo. L’unico razzo capace di spedire una massa del genere in TLI. Il problema di questo metodo era che ogni volta si doveva abbandonare sulla Luna un pezzo di hardware importante (parliamo di uno stadio di discesa da 40 ton).
Con il metodo a 3 stadi, l’architettura è divisa in pezzi più piccoli (max 15 tons) e quindi su 42 tonnellate di hardware totale ne recuperi 27 (stadio di trasferimento e stadio di ascesa). La perdita è molto piccola. Inoltre con le masse cosi ridotte, anche i lanciatori commerciali pesanti possono spedire parti per il lander al gateway (il che rafforza il legame NASA settore commerciale come da direttiva del congresso).
Il metodo a 3 stadi è semplicemente il più efficiente.
sintetizza molto bene i piani attuali del gateway. Ovviamente da segnalare che se il design di tutto ciò che è a sinistra dell Internation Hab module è praticamente fissato, stessa cosa non si può dire dell’hub internazionale e tutto ciò alla sua destra (Orion esclusa ovviamente). Dimensioni e volumetrie cambieranno in base alle scelte dei partener internazionali e di NASA.
I 2 hub uniti (US e International) dovranno fornire come minimo 125 m3 di volume abitabile.
Segnalo questa interessante pagina della NASA dalla quale è possibile scaricare vario materiale sul LOOP-G. Di molto interessante ho trovato un PDF sugli Industry Forum on Lunar Exploration Plans.
Sierra Nevada Corporation ci rivela qualcosa di più a riguardo del suo modulo per la stazione lunare. Alcune foto del modulo da 8+ metri erano state postate qualche mese fa da @Lupin.
scusa la pignolaggine… 
