Gert van Ommering sul progetto COTS di Space System/Loral

Il logo di AstronautiNEWS. credit: Riccardo Rossi/ISAA
Il logo di AstronautiNEWS. credit: Riccardo Rossi/ISAA

Intervista al direttore di Space System/Loral in cui parla del progetto COTS che utilizzerà carrozza 1300 di SS/L per il bus e il tug riutilizzabile di CSI.

Nel diagramma che avete illustrato è presente un'immagine schematica che illustra le fasi di avvicinamento alla ISS del vostro mezzo con la parte cargo rivolta verso la Stazione, è rappresentativo del vostro progetto o solo un'illustrazione esplicativa? Se sarà così come influenzerà la visibilità del LIDAR?
 
Il tug effettuerà l'avvicinamento esattamente con il cargo nella parte anteriore, i nostri tecnici hanno individuato come ottimale questa configurazione che permette di proteggere la ISS in maniera eccellente dai gas espulsi dall'RCS del mezzo evitando di ruotarlo appena prima dell'aggancio in prossimità della ISS.
Se si guarda attentamente il disegno si può vedere che il tug ha due aste estese, una per il LIDAR e l'altra per l'antenna in banda S per la ISS, in questo modo il LIDAR ha la visibilità necessaria per effettuare l'approccio in maniera sicura.

Il LIDAR è "eye-safe" (classe 1, 2 o 3R) o ci saranno limitazioni per l'equipaggio nell'avvicinarsi agli oblò e ai punti d'osservazione durante l'avvicinamento? E come influirà  con le operazioni con il braccio SSRMS?

Abbiamo utilizzato il LIDAR XSS-11 di MacDonald-Dettwiler che ha un laser di classe 3R che non è "eye-safe" senza precauzioni, abbiamo un filtro sulla parte posteriore ma non su quella anteriore per cui ci sarà bisogno di precauzioni per gli occhi.

Una delle possibilità è quella di far indossare all'equipaggio degli occhialini quando il tug è entro i 250m, questo dovrebbe permettere all'equipaggio di seguire l'approccio. Un ulteriore miglioramento potrebbe essere nel modulazione dell'intensità del laser durante l'avvicinamento in modo che a piccole distanze la potenza sia bassa limitando i rischi anche per l'equipaggio.

Il tug sarà in grado di mantenere un attitude LVLH (Local Vertica/Local horizontal)? Se no, come influirà sulle capacità di cattura del braccio SSRMS?

Si, il nostro sistema è progettato per poter mantenere un'attitude LVLH con il LIDAR e l'antennza in banda S che sono in grado di determinare con precisione la distanza dalla ISS.
I thruster, nei sei gradi di libertà, sono ad azoto gassoso dimensionati per mantenere il tug all'interno del box di cattura con buona precisione e deriva abbastanza bassa da permettere l'aggancio in configurazione LVLH. Avremo anche dei giroscopi che serviranno per le correzioni fini di assetto.

Come e quando i thruster a bi-propellente saranno inibiti per la cattura? I thruster paiono piccoli per poter recare danni da sovrapressione dei getti alla ISS, ma per quanto riguarda i detriti?

Bloccheremo i thruster bi-propellente da 455N a molti km dalla ISS, saranno utilizzati solo per le manovre orbitali, quelli da 22N bi-propellente saranno bloccati a qualche centinaio di metri dalla ISS, da quel punto in avanti avremo solo quelli ad azoto, quindi siamo al riparo da rischi di contaminazione.

L'equipaggio avrà modo di conoscere lo stato dell'avvicinamento tramite un display allo stesso modo di come è fatto oggi con Soyuz, Progress, ATV e HTV? Potrà l'equipaggio comandare un abort come avviene con questi mezzi?

Si, stiamo implementando le stesse misure dell'HTV. Il nostro mezzo utilizzerà lo stesso impianto in banda S che viene utilzzato dall'HTV che da all'equipaggio lo stato della telemetria e dei comandi del mezzo in avvicinamento.
Ci sarà anche un nuovo collegamento video dalla ISS Robotic Workstation per il monitoraggio da parte dell'equipaggio durante l'avvicinamento e la partenza.
Il collegamento permetterà di avere i dati in parallelo con il video sull'SSRMS e avere la situazione sotto controllo da diverse angolazioni potendo se necessario bloccare la manovra.
Useremo un avvicinamento dalla R-bar, in questo modo se ci saranno problemi o blackout generali o interruzioni dell'equipaggio il tug si allontanerà autonomamente dalla ISS anche senza utilizzare i thruster.

Avete la copertura finanziaria per il vostro programma?

Non posso parlare in pubblico sulle nostre coperture economiche, posso solo dire che sono confidente sul finanziamento del progetto. Con il nostro progetto possiamo offrire prezzi di rifornimento alla ISS competitivi e vantaggiosi sia per noi che per la NASA.
E storicamente la nostra società è sempre stata in grado di ottenere le coperture finanziarie richieste in progetti simili o maggiori.

Come vedono gli investitori la classica inattendibilità della NASA in questo genere di progetti?

Pensiamo ci sia una richiesta di massima importanza alla NASA per vedere il programma COTS operativo. Ma certamente eventi improvvisi, cambiamenti non previsti, sia tecnici che politici possono certamente cambiare la situazione.
Pensiamo non sia fattibile aspettare i finanziatori fino a quando non abbiamo un contratto per la ISS in mano e questo certamente è l'incognita maggiore di tutto il progetto.
E' importante capire che offriremo un servizio business, gli investitori di questo tipo non sono certamente dei benefattori per lo spazio, ma lo faranno pricipalmente per un ritorno economico. E per il lavoro che facciamo ci dobbiamo prendere dei rischi. La nostra esperienza nel settore spaziale ci pone sicuramente ad un livello di basso rischio tecnologico e questo permetterà ai nostri partner di poter avere dei vantaggi dal nostro progetto.

Avete un piano di "risk mitigation" finanziaria nel caso la NASA dovesse abbandonare il progetto e andare in un'altra direzione?

Ho già risposto in parte nella domanda precedente. Gli investitori si sono impegnati con fermezza a finanziare un contratto di supporto all'attività logistica della ISS con adeguati strutture di prezzi volte a coprire il rischio intrinseco alla partecipazione. E' l'equivalente di un produttore che finanzia la produzione di un unico prodotto per un cliente.
Se il cliente cambia idea e non è più interessato al prodotto il fabbricante dovrebbe riuscire a recuperare l'investimento.

Quando potrà essere grande un cargo esterno? Potrà avere le dimensioni di un container cargo (7000kg)?

Il tug potrà trasportare un carico esterno di circa 10ton, possibilimente di più. Un punto limitante è la necessità  di non avere interferenze con il meccanismo d'aggancio o almeno poter ospitare una qualche sorta di adattatore. Questa interfaccia deve essere accessibile quando il carico è ancora agganciato all'upper stage del lanciatore e deve essere localizzata in maniera da non far variare oltre un certo punto il centro di gravità con il cargo agganciato al tug.
Forse stai pensando ad AMS-02, l'esperimento che si sta cercando di inviare sulla ISS, e la cosa interessante del nostro progetto è che basta la giusta interfaccia e possiamo lanciarlo verso la Stazione.
Il nostro sistema è molto versatile non importa con quale lanciatore verrà lanciato il cargo noi possiamo mandare il tug a recuperare qualsiasi pezzo che abbia la giusta interfaccia.
Questi sono i vantaggi del nostro approccio con l'utilizzo di un tug rifornibile. Possiamo trasportare qualsiasi cosa, potrà essere implementato per poter operare su qualsiasi piano orbitale, potrà assemblare stazioni orbitali pezzo dopo pezzo.
Ci sono un mucchio di discussioni sulle stazioni spaziali basate sull'energia solare e il National Security Space Office ha pubblicato un report in cui dice che saranno altamente necessarie tecnologie di trasporto per la variazione del piano orbitale e dei parametri di volo riutilizzabili e per la manutenzione e il rifornimento. Il nostro tug è il naturale elemento per questo tipo di attività.
Penso che il nostro sistema abbia molte possibilità di incontrare tutte le richieste fatte dalla NASA nel programma COTS.

Guardando sul sito della società sembra che ci sia intercambiabilità fra il vostro modulo di servizio e la Soyuz per poter effettuare missioni in orbita lunare utilizzando un modulo simile al Progress che userebbe il bus Loral. E' corretto?

Si, ci sono possibilità di interscambio fra il cargo di rifornimento alla ISS e altre attività spaziali come appunto il supporto ad attività lunari umane. Il nostro concept Lunar ExpressSM con il container che va ad espandere una normale Soyuz per il supporto all'esplorazione lunare, ed è solo un esempio.
In quel caso il container ha un aggancio russo mentre il nostro cargo usa il "Common Berthing Mechanism".
In futuro pensiamo di utilizzare il Low-Impact Docking System che sarà il futuro sistema standard di aggancio anche della NASA.
Il vantaggio di avere dei container standard è che si potranno aggiungere funzionalità quasi senza costo dai sistemi esistenti. Abbiamo visto come l'utillizzo di container standard in campo marittimo nel mondo hanno abbassato drasticamente i costi di trasporto modificando l'intera economia globale. Similmente gli Stati Uniti potrebbe standardizzare un sistema comune per i trasporti fino alla Luna.

Avete abbandonato il sistema Progress in favore al vostro Tug?

Il Progress, il container Russo è un sistema non percorribile sul lungo periodo perchè la NASA dopo il 2011 non potrà  più utilizzare questa tecnologia a causa del trattato di non proliferazione di Iran e Siria. Potrà solo utilizzarlo in un periodo di transizione fra il 2010 e il 2011.
Possiamo comunque, in caso la NASA lo chiedesse, apportare in tempi relativamente brevi questa modifica per utilizzare il sistema dei Progress nel periodo di transizione magari alleggerendo il carico di lavoro sullo Shuttle.

Quanto pensa sia importante il programma COTS? Pensa che sia una strada percorribile per la NASA per poter eliminare i problemi di rifornimento alla ISS con il pensionamento dello Shuttle?

Il COTS è molto importante dal mio punto di vista per molte ragioni. Il primo perchè la ISS è un sistema che per essere produttivo e incontrare le richieste dei partner necessita di un progetto come questo. Secondo, è intelligente affidare un servizio di routine ad un partner commerciale privato liberando le menti e le forze pensanti della NASA impegnandole in progetti scientifici e di esplorazione.
Terzo, per noi sembra essere un buon affare visto che siamo abituati a fornire servizi spaziali commerciali, a prezzi fissi e alta affidabilità. Quarto, penso sia un passo importante per altri servizi che non possono ancora giustificare l'investimento nella loro creazione se sono a se stanti, ma che con i benifici del programma COTS potranno diventare convenienti, penso ad esempio all'invio in GEO di satelliti commerciali.

Ma come ha suggerito il panorama potrebbe cambiare e per alcune società impegnate nel programma COTS l'impatto potrebbe essere rilevante, per noi sebbene il COTS sia importante è solo uno dei programmi cui siamo attivamente impegnati.
E come maggiore produttore al mondo di satelliti ad alte potenze abbiamo comunque una forte base di sicurezza ma anche una base di partenza importante che ci permette di essere fra i pretendenti al COTS.

Alberto Zampieron

Appassionato di spazio da sempre e laureato in ingegneria aerospaziale al Politecnico di Torino, è stato socio fondatore di ISAA. Collabora con Astronautinews sin dalla fondazione e attualmente coordina le attività fra gli articolisti.