Lunar Gateway. Passando da render a realtà

Sono stati costruiti i primi pezzi di HALO.

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Quelli sono i forgiati di alluminio che, una volta lavorati diventeranno gli anelli della struttura primaria pressurizzata.
Il forgiato è lo stesso di Cygnus, da cui il modulo HALO deriva.

Ah, la foto è stata scattata a Torino… :wink:

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Capisco che da un solo spaccato si possa capire proprio, ma non è un po’ troppo piccolo per supportare fino a quattro astronauti, per 30 giorni? Come detto in

Non dimentichiamoci che anche Orion potrà offrire spazio, dato che sarà agganciata per tutto il tempo.

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All about the Gateway.
https://www.nasa.gov/johnson/HWHAP/gateway

Nell’episodio 157, Dan Hartman e Lara Kearney, rispettivamente Gateway Program Manager e Deputy Program Manager, descrivono in dettaglio i piani per il nostro avamposto lunare orbitante e come Gateway servirà da attracco e stazione di servizio per le missioni Artemis mentre ci prepariamo per la presenza umana sostenibile su la Luna

Come sempre, nella pagina c’è la trascrizione della puntata traducibile con i vostri browser

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Un bel video per capire bene come funziona un NRHO:

Il video pubblicizza il software freeflyer (che a occhio sembra derivato al 90% dal software open GMAT di NASA), ma dalle simulazioni, soprattutto dal minuto 1 a 3, si ha una visione chiara di questo tipo di orbita.

Prima di tutto occorre precisare che c’è un vincolo scientifico per il gateway lunare: l’obiettivo è esplorare il polo sud. Una DRO (Distant Retrograde Orbit) sarebbe comodissima, ma da lì il polo non si vede bene.
Il video simula un antenna al polo sud lunare e la comunicazione è rappresentata da una linea verde quando è possibile, rossa quando non è possibile. Si vede chiaramente dal frame grande centrale che diventa rossa solo quando passa un brevissimo tempo attorno al perilunio (molto chiaro al minuto 8:40).

Il frame centrale è non inerziale, ruota con la Luna. Il frame in basso a destra invece è inerziale, fissato con la Terra. La vera orbita la vedete quindi in questo frame piccolo in basso. Si vede che il gateway si avvicina all’orbita lunare in 4 punti, cioè ci sono 4 periluni ogni orbita lunare, quindi il periodo del gateway è un quarto di quello lunare, cioè 7 giorni. Questa scelta è solo un dettaglio tecnico, aggiunge un pochino di stabilità all’orbita, il motivo però è puramente matematico, non si capisce dal video.

Al minuto 10 si vede il comportamento dal riferimento della Luna. Visto dall’alto si vedono le 4 parti in cui l’orbita divide la Luna, che richiama la risonanza 7:28 giorni. Ma dal minuto 10:30 si capisce un’altra cosa importante per cui è stata scelta questa orbita. Il sistema di riferimento cambia e ruota con la Luna. Si vede una freccia blu che punta alla Terra. L’orbita non passa mai davanti o dalla parte opposta della freccia, ma è sempre spostata di 90° abbastanza fedelmente. Questo fatto è molto importante, non ci saranno mai problemi di comunicazione con la Terra. Si vede anche all’inizio del video, c’è sempre una linea verde tra il Gateway e uno dei 3 DSN a Terra.

Potrebbero invece esserci situazioni occasionali dove la Terra o la Luna eclissano per un breve periodo il Gateway dal Sole. Non so se può sopravvivere o meno all’ombra, è un fattore tecnico che ancora non conosco, ma so che è facilmente prevedibile e basta spostare l’orbita di pochissimo tanti giorni prima per evitare queste coincidenze.

Quindi, è stata scelta NRHO per:

  • avere un punto di osservazione costante sul polo sud;
  • mantenere le comunicazioni con la Terra per tutto il tempo;
  • avere un’orbita stabile.
    In aggiunta, è un’orbita comoda per sbarcare in qualunque punto della superficie, non solo al polo sud, nel senso che il delta V richiesto da questa posizione è molto basso.
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Una delle parti più interessanti perché non mi ero mai soffermato a pensarci. Veramente carino vedere i 4 lobi che spariscono quando si passa ad un sistema di rifermento non inerziale.

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@SaturnPower La missione è tanto ambiziosa quanto complicata. Devo ammettere però che le missioni lunari sono quelle che mi hanno fatto appassionare all’astronautica. Per cui vedo di buon occhio l’intento di avvicinarsi attivamente al nostro satellite, anche per quanto riguarda prospettive future più ambiziose (vedi Marte)
L’orbita halo quasi rettilinea è probabilmente finalizzata ad ottenere una “Escape Velocity” quanto più bassa possibile. E’ un argomento da approfondire accuratamente, in termini energetici ad esempio. Mi documenterò su questa scelta.
Sono curioso di capire quali sono nel dettaglio le finalità dell’atterraggio umano sulla superficie lunare. :star_struck:
Altra questione importante: il progetto dei lanciatori e i problemi strutturali ad essi legati.
Insomma davvero una missione colossale. :dizzy_face:

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Se ne parlava poco più sopra Lunar Gateway. Passando da render a realtà - n°125 da Vespiacic

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Non saprei dove pubblicare, per cui perdonatemi.

Thales Alenia ha vinto un contratto per sivluppare due moduli prinicpali del Gateway.

Non capisco l’ironia (?) di Berger, ma non voglio andare OT.

Lo spiega qui:

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Ah, grazie mille Paolo. Alla fine è solo una questione di nomenclatura. Fatico a capire dove vuole arrivare, ma tant’è. Che si chiami LOP-G o Gateway o Deep Space One poco cambia, almeno per me.

Grazie ancora.

Forse è solo un riferimento alla fantascienza.

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Il mondo aerospace ahimè ama le sigle. LOP-G è uno dei peggiori acronimi degli ultimi anni, condivido la posizione di Eric Berger: bisognerebbe cercare nomi più accattivanti per dare al generico pubblico un ispirazione!

Come giustamente dice @amoroso la fantascienza aiuta, per esempio com’è stato per la scelta del nome dello shuttle Enterprise con la partecipazione all’epoca del cast di Star Trek.

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Ed ESA c’è!

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Che vincoli ha questo memorandum?
Non ho capito se sono gia’ state definite delle date o si tratta solo di “burocrazia” con accordi che possono essere cancellati con uno starnuto dalla prossima amministrazione USA

I memorandum non sono vincolanti per definizione, ma le cose indicate si faranno:
visto il livello di sviluppo a cui sono arrivate nessuno avrà interesse a fermarle.
Notare che ciò che L’ESA fornisce è (ragionevolemente) l’evoluzione di ciò che ha fornito per la ISS (MPLM e Cupola).
Il rischio politico è sul proseguimento: senza supporto futuro il Lunar Gateway rischia di diventare una ISS in orbita lunare

In un articolo di imminente uscita su AstronautiNEWS.it entreremo nei dettagli di cosa contiene il protocollo d’intesa.

Detto questo, è pacifico che tutti gli accordi di tipo politico possono essere ignorati o cancellati da una delle parti.
Ma farlo dopo aver indotto un’altra agenzia spaziale/i a costruire moduli del costo di miliardi di euro sarebbe un suicidio che precluderebbe a NASA di essere presa sul serio per future ulteriori collaborazioni.
Che il progetto Gateway possa magari diventare qualcosa di diverso sì, è possibile, ma che possa essere cestinato senza conseguenze gravi questo lo escluderei (naturalmente è solo la mia opinione).

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Nuovo articolo di Marco Zambianchi pubblicato su AstronautiNEWS.it

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Mr. OIG ha approntato un suo rapporto sul Gateway con il suo solito cinismo e criticismo verso alcune mosse dell’agenzia spaziale.

In particolare il rapporto dell’OIG si concentra sul PPE e su HALO. I due contractor Maxar e Northrop Grumman hanno subito i repentini cambi che stanno avvenendo nei piani della NASA, il che inevitabilmente ha comportato delay.

Il cambio più drammatico ha riguardato il lancio di PPE e HALO in singolo invece che separati. Questo cambio ha eliminato un secondo lancio con relativi costi e rischi, e ha eliminato il rischio di un docking automatico in orbita lunare. Questi punti positivi però hanno avuto le loro conseguenze sul programma.

In difficoltà si trova il PPE di Maxar, che ora deve gestire il peso aggiuntivo del modulo Grumman al lancio. Questo ha portato non solo al redesign dei serbatoi del modulo propulsivo (per reggere stress maggiori). Maggiore potenza sarà richiesta ai thruster del PPE nel transito verso la Luna, visto l’aggiunta di una massa importante al veicolo.

La NASA a cascata ha introdotto ben 6 modifiche ingegneristiche di livello importante, rispetto al design originario. Tra questi abbiamo nuovi thruster elettrici e nuovi pannelli solari ROSA da 32.5 kw. Maxar sta cercando di recuperare il tempo perso (mentre inevitabili sono gli incrementi dei costi).

Per quanto riguarda il modulo HALO, anche qui cambi di programmi hanno comportato modifiche non preventivate originariamente. La cancellazione dell’ US HAB module, ha spostato servizi igenici e medici all’interno dell HALO.

Essendo lanciati insieme entrambi i moduli sono dipendenti uno sull’altro. l’OIG stima che il lancio potrà avvenire solo a metà del 2024, e assumendo un trasferimento di 10 mesi questo significa che il gateway sarà in posizione solo nel 2025.

Ulteriori problematiche riguardano il lancio. La massa in gioco è estremamente elevata e mette in difficolta anche i vettori commerciali più potenti. La NASA pianificava di inserire 1000 kg di carico utile all’interno di HALO, tuttavia a seguito delle modifiche in corso e dei margini stretti ciò non sarà possibile. L’OIG conclude quindi che una prima missione di rifornimento lunare dovrà essere anticipata rispetto alle attuali previsioni (si parla quindi del Lunar Dragon).

Trapelate anche le date per ESPIRIT e Canadarm III. 2027 e 2026 rispettivamente.

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