NASA e ATK dispiegano il primo prototipo di pannello solare per Orion


#1

Continuano i lavori di preparazione per il prossimo veicolo per l’esplorazione spaziale che avrà l’arduo compito di riportare l’uomo sulla luna e anche oltre. Viste le numerose sfide che questo comporta, nuove soluzioni sono continuamente ricercate. Una di questa è stata provata da NASA e ATK e ha riguardato i primi test preliminari su un nuovo tipo di pannelli solari ultraleggeri ma molto efficienti. Il progetto, denominato UltraFlex wing, ha visto la realizzazione in scala 1:1 di uno dei pannelli solari di forma in pianta circolare, che serviranno per fornire l’energia elettrica a bordo di Orion. Il pannello solare è stato testato simulando le varie condizioni in cui si verrà a trovare durante il lancio e il volo nello spazio.

I risultati ottenuti da questi primi test saranno utili anche nel definire le fasi di realizzazione, assemblaggio, funzionamento dei meccanismi di apertura e prestazioni varie. I pannelli solari che Orion userà avranno un diametro di 5.5 metri circa, e grazie a queste nuove tecnologie di celle per pannelli ultraleggeri, potranno pesare meno della metà di un equivalente pannello ma realizzato con le “normali” tecnologie. Da un punto di vista meccanico le prestazioni risultano essere migliorate dato che questi materiali ultraleggeri forniscono una elevata resistenza e rigidezza riducendo il volume occupato dal pannello quando questo è stivato durante il lancio.

Una versione in scala ridotta di questo tipo di pannelli è già attualmente in funzione con ottime prestazioni, anche al di sopra delle più ottimistiche previsioni. Si tratta dei pannelli solari a bordo di Phoenix, che proprio grazie alla grande efficienza di questi pannelli ha visto la propria missione estesa oltre i 3 mesi originariamente previsti.


#2

Ecco le foto del test, il diametro del pannello è di 5,5 metri…


#3

a parte tutte le opinioni personali sul programma in questione e’ una buona cosa osservare l’avanzamento dei lavori e degli studi, comunque indice di una volonta’ di realizzare tale progetto.
Una domanda tecnica, nella prima foto si vedono delle specie di “stecche” sorregere i segmenti dei pannelli, come una sorta d’ombrello o interpreto male?


#4

L’idea di base e’ proprio quella.
Contrariamente ai pannelli solari russi, che si ripiegano “a pacchetto”, quelli americani (basati sulla tecnologia maturata nell’ambito delle sonde interplanetarie) si richiudono “ad ombrello”.

Tra l’altro, l’utilizzo di pannelli solari per veicoli spaziali abitati, rappresenta un’autentica “premiere” dell’Orion.
Dato che, finora, gli americani avevano sempre utilizzato batterie o celle a combustibile (o un mix delle due) per la fornitura di energia elettrica ai propri veicoli spaziali abitati, aerospazioplani o capsule che fossero.

L’introduzione dei pannelli solari, oltre che a risparmiare peso, è stata “mutuata” proprio dai russi che, con le loro Soyuz, utilizzato questa tecnologia da oltre 40 anni.
Il primissimo impiego dei pannelli solari americani, per una struttura spaziale abitata, e’ iniziato con lo Skylab all’inizio degli anni ‘70 del secolo scorso ed e’ proseguito con la ISS.


#5

grazie!! :ok:


#6

Senza voler scatenare la solita polemica… :flushed:
Mi sembra che appunto Orion stia sviluppando parecchie “novità tecnologiche” per gli USA, non in assoluto, ma tecnologie che gli USA non hanno utilizzato nelle precedenti generazioni…

ok, sono pronto, crocifiggetemi per aver scatenato l’inferno nuovamente… :facepunch:


#7

Francamente non vedo dove sia la polemica.
Effettivamente alcune caratteristiche di Orion, sono senz’altro innovative, almeno per il panorama americano.

Proviamo a riassumere le principali:

  1. Utilizzo di TPS avanzate, ereditate da quelle dello Shuttle, al posto dei materiali ablativi impiegati per l’Apollo
  2. Utilizzo di un atmosfera ossigeno/azoto (tutte le caspule americane, Shuttle escluso, volavano con un’atmosfera di solo ossigeno)
  3. Utilizzo di pannelli solari per la produzione di energia elettrica
  4. Utilizzo di un sistema di rendez-vous & docking automatico (in corso di sviluppo e sarebbe il primo in assoluto per gli americani)
  5. Eventuale utilizzo di materiali compositi nella realizzazione della struttura pressurizzata (se così fosse sarebbe il primo veicolo spaziale in assoluto a farne uso).

Le critiche maggiori l’Orion se le attira non tanto per gli elementi sopra elencati (anzi) quanto per il fatto di riprendere paro-paro l’architettura della capsula Apollo, solo leggermente pantografata, e per il fatto di essere comunque una capsula tout-court.

Questi due fattori tendono ad “oscurare” quegli elementi di innovazione che pure esistono.


#8

Non volevo fare polemica io! Assolutamente!
Mi riferivo alle discussioni al “calor bianco” che si sono sviluppate altre volte, proprio sulla diatriba fra pro e contro Orion in base alla novità/regresso del progetto, non volevo che il mio commento scatenasse un’ulteriore recrudescenza… Tutto qua!

Comunque in effetti hai fatto un bel riassunto della situazione! :clap:


#9

Solo un appunto da pignoli :wink:

1) Utilizzo di TPS avanzate, ereditate da quelle dello Shuttle, al posto dei materiali ablativi impiegati per l'Apollo

Lo scudo termico è in realtà una doppia evoluzione di quello shuttle e di quello Apollo, in quanto i “piastrelloni” esterni sono ablativi e derivati da quelli utilizzati dalla sonda Stardust che a loro volta derivavano da quelli Apollo, mentre gli strati sottostanti sono ceramici e derivati da quelli dello shuttle.


#10

Esatto, ed in effetti mi risulta (correggimi se sbaglio) che anche l’aeroshell, ossia la parte troncoconica che protegge la sezione pressurizzata interna, sia di concezione avanzata rispetto a quello dell’Apollo.


#11

La superficie dei pannelli Soyuz/Progress è diminuita o rimasta costante in questi anni?

Paolo Amoroso


#12

Esatto, oltre ovviamente all’utilizzo di nuove leghe anche il metodo costruttivo, definito come saldatura e frizione e sviluppato nell’industria negli ultimi anni, è una sorta di “prima” a questo scopo (viene utilizzata già ora per alcune parti degli ET), in quanto consente giunture molto più robuste e quasi invisibili e uniformi e con un bassissimo numero di difetti.


#13

E’ rimasta praticamente inalterata a partire dalla Soyuz T, del 1978.
Nonostante il variare delle versioni, dalla T alla TM alla TMA, la Soyuz dispone - praticamente - sempre della stessa sorgente elettrica.
Lo stesso discorso vale per la Progress, a partire dal modello M.

E’ interesante notare che, contrariamente alla Shenzhou ed all’Orion, i pannelli solari di Soyuz/Progress sono fissi e non orientabili, costringendo il veicolo spaziale a mantenere sempre un assetto “sun oriented”.


#14

In pratica, se ho capito bene, si elimina - quasi del tutto - il cosidetto “corindone elettrofuso”, una sorta di “tessuto cicatriziale” lasciato a valle della saldatura…


#15

Esattamente, non è l’unica tecnica che lo permette è comunque una delle più sofisticate.