Nasa Commercial Crew Program: il punto della situazione

Mancano solamente 7 mesi per la conclusione dell’attuale fase del Commercial Crew Program (CCP) di NASA per la fornitura di un sistema (costruito negli USA) di trasporto in orbita bassa per gli astronauti americani e gli attuali 3 contendenti devono correre un po’ per completare i 14 obiettivi mancanti tra quelli assegnati.

In questi prossimi mesi vedremo sia SpaceX che Sierra Nevada effettuare dei test di vario genere sui propri mezzi mentre Boeing sarà impegnata prevalentemente su review del progetto a vari livelli.

Queste 3 aziende che partecipano al programma a fine 2013 hanno raggiunto nel complesso 33 traguardi su un totale di 47 contrattualizzati. In realtà molti di questi sono stati dichiarati raggiunti dai contendenti ma ufficialmente sono ancora in attesa da parte di NASA dell’accettazione. Si tratta di un particolare di non poco conto visto che solo una volta ottenuta questa, l’agenzia spaziale USA verserà il finanziamento pattuito in sede di contratto. Se tutti saranno confermati, i finanziamenti concessi ammonteranno a 892 milioni di dollari su un possibile totale di 1.167 milioni.

La competizione fra le tre aziende è molto accesa poichè il Congresso continua a tagliare le richieste di finanziamento per questo programma e al momento non è molto chiaro quanti sistemi NASA riuscirà a finanziare nella prossima fase. Sicuramente l’agenzia deve scegliere almeno un sistema, ma potrebbe anche sceglierne più di uno con il primo finanziato completamente mentre un secondo solo parzialmente.

NASA - CCP

NASA – CCP

Attualmente questa è la situazione:

SpaceX Boeing Sierra Nevada
Milestones Totali 15 20 12
Milestones Completate
o in attesa di approvazione
11 15 7
Milestones Rimanenti 4 5 5
Fondi Ricevuti
o in attesa
(milioni di $)
330 404.5 157.5
Fondi Rimanenti
(milioni di $)
130 75.5 70
Totale possibile
(milioni di $)
460 480 227.5

 

Vediamo adesso la situazione azienda per azienda.

SpaceX

Le rimanenti 4 tappe per questa fase di SpaceX potrebbero risultare molto spettacolari poichè di 2 di esse riguardano dei test di abort al lancio.

La caspual Dragon per il Pad Abort test. Credit:: SpaceX.

La caspual Dragon per il Pad Abort test. Credit:: SpaceX.

Il primo test (milestone nr.11) riguarderà un abort sul pad di lancio della capsula Dragon per il quale SpaceX riceverà 30 milioni di dollari in caso di successo. Questo tipo di scenario serve a valutare il sistema di abort poiché richiede il massimo sforzo in termini di impulso impresso alla capsula e oltre a questo richiede il dispiegamento dei paracadute molto vicino al suolo. Era originariamente previsto per dicembre 2013.

Questo test sarà il precursore del successivo (originariamente previsto per aprile 2014, milestone nr.14) che si svolgerà durante un volo propulso e garantirà a SpaceX altri 30 milioni in caso di successo. Questo scenario sarà modellato per investigare altre situazioni limite di abort durante il lancio e sarà eseguito nel momento di massima pressione dinamica.

I restanti 2 obiettivi di SpaceX saranno un po’ meno spettacolari ma garantiranno alla società ulteriori 70 milioni di dollari.

Inizialmente prevista per gennaio 2014 la qualificazione della struttura primaria di Dragon (milestone nr.12) avverrà attraverso dei test statici appositamente studiati per verificare ogni possibile modo di rottura della capsula. Questo consentirà a SpaceX di determinare i fattori di carico e di validare la capacità di Dragon di mantenere la propria integrità in tutti gli scenari. L’azienda inoltre utilizzerà i dati per validare i modelli matematici finora utilizzati per la progettazione della struttura.

Gli ultimi 40 milioni di dollari arriveranno a SpaceX dalla Integrated Critical Design Review (CDR) prevista inizialmente per marzo 2014 (milestone nr.13) in cui si stabilirà se il progetto del CTS (Crew Transportation System) è sufficientemente maturo per procedere con la fabbricazione, l’assemblaggio, l’integrazione e il test del sistema.

Boeing

Il colosso di Chicago deve dimostrare di aver superato altri 5 traguardi per avere tutti i finanziamenti previsti e 3 di questi si riferiscono a Critical Design Review (CDR), una tappa fondamentale nello sviluppo di un progetto in qualsiasi ambito.

Rendering della capsula CST-100. Credit: Boeing.

Rendering della capsula CST-100. Credit: Boeing.

La prima delle tappe (milestone nr.10) era prevista originariamente per ottobre 2013 e riguarda la CDR della struttura della capsula con un pagamento assicurato di 8,6 milioni di dollari. Si tratta di una revisione atta a confermare che i requisiti, i progetti dettagliati e i piani per i test e le valutazioni siano sufficientemente sicuri per passare alla fabbricazione, l’assemblaggio e i test strutturali della capsula intesa come struttura semplice.

Dopo questa, a marzo 2014, era prevista un’altra CDR questa volta per un valore 15,1 milioni di dollari, la Software CDR (milestone nr.18). Sotto esame per capire se si può procedere con lo sviluppo, la verifica e la consegna saranno i requisiti, i progetti dettagliati e i piani di test e valutazione del software di volo della capsula CST-100.

Altri 17,9 milioni arriveranno dalla terza CDR  per Boeing, la CDR Board (milestone nr.19) prevista per aprile 2014 che serve a dimostrare che il progetto di base del Commercial Crew Transportation System (CCTS) di Boeing soddisfa i requisiti di base e si può procedere in sicurezza alla produzione e integrazione.

A febbraio 2014 per una pagamento di 13,9 milioni è invece prevista la dimostrazione Pilot-in-the-loop (milestone nr.17). Il costruttore dovrà mostrare che le interfacce hardware e software dei controlli manuali di volo corrispondano ai requisiti sia negli scenari operativi che nelle situazioni di emergenza.

Gli ultimi 20 milioni di dollari arriveranno a Boeing dalla Spacecraft Safety Review (milestone nr.21A) prevista per luglio 2014. Si tratterà di una Phase 2 Safety Review con cui verrà verificata la rispondenza di CCTS ai requisiti di progetto in materia di sicurezza.

Sierra Nevada

Anche l’azienda del Nevada deve portare a termine altre 5 tappe fondamentali per avere tutti i pagamenti previsti.

Il Dream Chaser durante le fasi di atterraggio. Credits: Sierra Nevada Corp.

Il Dream Chaser durante le fasi di atterraggio, si nota il carrello di sinistra non completamente uscito. Credits: Sierra Nevada Corp.

La prima di tutte per un ammontare di 15 milioni di dollari è l’Engineering Test Article Flight Testing (milestone nr.4) che è  programmato per aprile 2013. Si tratta di un altro sgancio del Dream Chaser dopo quello avvenuto con successo in ottobre che completava un obiettivo della precedente fase, la CCDev, conclusa formalmente nel 2012. Il test è stato considerato un successo nonostante un problema ad un carrello abbia causato un incidente all’atterraggio con conseguenti danni alla navetta che hanno comportato uno slittamento nella programmazione dei test. Questo ulteriore volo serve a caratterizzare meglio i dati sui flussi aerodinamici del Dream Chaser nelle fasi subsoniche di approccio e atterraggio. Sarà necessario almeno uno sgancio in volo per completare questa fase, ma potrebbero esserne necessari fino a 5 per avere l’approvazione NASA.

Parallelamente proseguiranno i test in galleria del vento, in particolare per febbraio 2014 sono previsti dei test per verificare l’aerodinamica del complesso composto dalla navetta e dall’Atlas V, il vettore deputato al suo lancio in orbita (milestone nr.8). In particolare verranno verificate le interazioni dei flussi aerodinamici con le superfici di controllo in modo da migliorare la corrispondenza con i modelli matematici. Il completamento di questa fase garantirà a Sierra Nevada 20 milioni di dollari.

A maggio invece la società del Nevada è tenuta ad eseguire dei test per la riduzione dei rischi così da portare tutti i sistemi della navetta ad un livello almeno comparabile ad una CDR, il tutto farebbe ottenere un finanziamento di ulteriori 17 milioni di dollari (milestone nr.9).

Sempre a maggio si dovrebbero completare una serie di test dello stesso tipo ma sul sistema propulsivo e RCS (Reaction Control System) per portare anche questi sistemi ad un livello almeno paragonabile ad una CDR (milestone nr.9A). Il raggiungimento di questo traguardo porterà a Sierra Nevada 8 milioni di dollari.

L’ultima tappa che attende il Dream Chaser è fissata per luglio 2014 e riguarderà ancora il sistema RCS e si tratterà di testare i motori del sistema di controllo dell’assetto in un ambiente simile a quello di volo (milestone nr.15A). In caso di successo NASA verserà i previsti 10 milioni di dollari.

Il programma CCP di NASA in sostanza sembra in buona salute con gran parte degli obiettivi centrati da tutti i contendenti ma sta accumulando qualche ritardo dovuto a degli imprevisti lungo il suo percorso, a questo però fa da contraltare l’incertezza causata dai scarsità di fondi che il Congresso USA continua a destinare a questo programma.

Fonte: Parabolic Arc

Rudy Bidoggia

Appassionato di spazio e di tutto ciò che è scienza dalla tenera età, scrive dal 2012 per AstronautiNews. Lavora come tecnico informatico presso un'azienda metalmeccanica del Friuli Venezia Giulia.

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