Nell’attesa del lancio ho raccolto qualche informazione relativa a BEAM dalle recenti interviste e conferenze stampa pubblicate sul forum (post1, post2).
Moduli espandibili
Bigelow Aerospace ha acquisito i diritti di sfruttamento dei brevetti sviluppati da NASA col progetto TransHab negli anni ‘90 (poi cancellato dal Congresso). Mr. Bigelow racconta che i sistemi espandibili si adattano bene ai vincoli di forma del fairing e di massa che hanno a disposizione al lancio. Genesis I e II usarono un vettore Dnepr e hanno design ben diverso dal BEAM. BEAM è stato sviluppato da Bigelow Aerospace con supervisione di NASA. Il design del BEAM sarà testato in volo per la prima volta (si porterà quindi solo ora a TRL9). Mr. Bigelow fa presente che è impacchettato per il lancio da più di un anno (sembra un po’ mettere le mani avanti…).
Mr. Bigelow vede opportunità commerciali nel breve periodo per 1) opportunità per astronauti di nazioni che attualmente ‘volano’ poco o nulla 2) affitto di tempo/volume in orbita per creare un mercato a prezzi ben più accessibili di ora. Per sostanziare questo, afferma che già 2 nazioni e 2 società private sono interessate a mandare esperimenti da ospitare dentro BEAM: spera che in sei mesi NASA possa dare i relativi permessi (non è stato chiarito con che sistema questi payload raggiungerebbero la ISS).
Operazioni su BEAM
Dragon raggiungerà la ISS due giorni dopo il lancio. Dopo ulteriori 5 giorni BEAM verrà estratto col braccio robotico e collegato al nodo 3. A fine maggio verrà gonfiato. Prima si pressurizzerà il vestibolo e lo si preparerà per le successive operazioni. Per questa prima volta l’espansione sarà molto lenta per controllare che tutto vada come pianificato senza mettere a rischio la stazione e l’equipaggio. Dapprima verrà iniettata aria in modo lento e controllato dal nodo 3. Quando si raggiungerà la pressione di 0.4psi (apparentemente sufficiente a espandere il modulo), verrà comandata l’apertura dei serbatoi di aria dentro BEAM per raggiungere infine la pressione di 14.7 psi analoga al resto della ISS. Dopo un lungo controllo di perdite l’equipaggio potrà finalmente entrare, preparando le tubazioni per il ricambio d’aria attraverso il vestibolo. BEAM contiene sufficiente aria per gonfiarsi del tutto da solo, quindi finita la procedura, “restituirà” alla stazione l’aria risucchiata all’inizio. L’equipaggio dovrà entrare nel BEAM almeno 2-3 volte per incremento per raccogliere i dati che verranno poi inviati a terra, ma nulla vieta di entrarvi quando gli astronauti vorranno.
I sensori in BEAM consentiranno di misurare:
- radiazioni (comparando con sensori identici nella zona tradizionale della ISS)
- carichi dinamici durante le varie operazioni sul modulo
- impatto di micrometeoriti.
- temperatura
Dopo i due anni la porta dov’è attraccato BEAM dovrà essere utilizzata quindi il modulo verrà rilasciato tramite robotic jettison dall’estremo nadir della ISS: ci verrà quasi un anno per un rientro distruttivo in atmosfera.
Elementi critici
I punti più critici secondo Mr. Bigelow sono le interfacce tra gli elementi metallici e la parte “morbida”. A livello di protezioni da micrometeoriti, gli studi indicano che BEAM protegga meglio di un un modulo tradizionale equivalente.
In caso di problemi di espansione, NASA prevede la possibilità di EVA nei casi estremi per rimuovere eventuali impedimenti, alternativamente potranno usare il gas interno al BEAM per l’espansione. Nella peggiore delle ipotesi potranno staccare il modulo BEAM tramite il braccio robotico (anche se non perfettamente espanso e non completamente rigido) e lo rilasceranno in attesa di ritorno distruttivo in atmosfera.
Vantaggi di peso?
BEAM non è stato ottimizzato per la massa: NASA ha richiesto un fattore di sicurezza 4X, mentre i moduli metallici tradizionali sono progettati con un fattore 1.5-2X. In questo modo il rapporto peso-volume del BEAM diventa paragonabile al Cygnus, di dimensione comparabile. I vantaggi in massa si vedranno su moduli più grandi, come il BA330 (330 mc per un peso di circa 20 t), con data di lancio attualmente prevista (ottimisticamente?) per il 2020.