Cygnus NG-15 e il tributo alle “figure nascoste”

La cattura di Cygnus NG-15 con il Canadarm2. Credit: NASA TV

Nel mese in cui Stati Uniti e Canada celebrano il Black History Month, dedicato alle conquiste e al ruolo degli afroamericani nella storia degli Stati Uniti, Northrop Grumman ha intitolato il veicolo cargo Cygnus NG-15 a Katherine Johnson, che dal 1953 al 1986 lavorò per la NASA presso il Langley Research Center, in Virginia, come matematica, fisica e scienziata, sfidando e abbattendo le barriere di genere e di razza per realizzare i suoi sogni. Il 24 febbraio 2020, giorno della sua scomparsa, l’ex amministratore della NASA Jim Bridenstine la definì come un eroina americana per poi sottolineare che la sua eredità pionieristica non sarà mai dimenticata.

Merito della superlativa padronanza della matematica e della geometria analitica, si distinse nei primi anni della corsa allo spazio e ottenne il rispetto dei colleghi bianchi (e maschi). Fu lei a calcolare la traiettoria e la finestra di lancio per il volo suborbitale di Alan Shepard, che divenne il primo americano nello spazio. Oggi Katherine Johnson viene soprattutto ricordata per il suo contributo al volo orbitale di John Glenn, di cui proprio il 20 febbraio ricorre il cinquantanovesimo anniversario. In quel periodo la NASA iniziò a dotarsi dei primissimi calcolatori automatici, ma gli astronauti erano diffidenti all’idea di affidare la loro vita alle elaborazioni di una macchina. Minacciando l’ammutinamento, durante la lista di controllo prevolo, John Glenn chiese espressamente agli ingegneri di far risolvere a Katherine Johnson le stesse equazioni per le coordinate di rientro elaborate dai computer: «se lei dice che sono giuste, sono pronto a partire».

Il ricordo della NASA alla morte di Katherine Johnson

In seguito fu coinvolta anche nei programmi Apollo e Space Shuttle. Le sue abilità furono determinanti sia per il successo dello sbarco dell’uomo sulla Luna sia per riportare l’Apollo 13 sano e salvo sulla Terra. Fu lei infatti a ideare un sistema di riferimento a una stella tale per cui l’equipaggio potesse stabilire la propria posizione in modo accurato, oltre a tracciare la traiettoria di ritorno d’emergenza dalla Luna.

Una curiosità: la storia di Katherine Johnson e quella delle colleghe Dorothy Vaughan e Mary Jackson – anch’esse afroamericane – è descritta nel film Il diritto di contare (titolo originale Hidden Figures) tratto dal libro omonimo di Margot Lee Shetterly.

La missione

La missione è partita il 20 febbraio 2021 ed è la quindicesima a supporto della Stazione Spaziale Internazionale operata da Northrop Grumman con il veicolo cargo Cygnus. Per l’azienda è il quarto volo dei sei commissionati nel 2016 dalla NASA con il contratto Commercial Resupply Services 2, a cui l’11 novembre 2020 se ne sono aggiunti altri due.

Sotto la spinta dei due propulsori russi RD-181 del primo stadio del lanciatore Antares 230+, il Cygnus NG-15 è decollato alle 18:36:49 italiane (le 12:36:49 locali) dalla rampa di lancio LP-0A del Mid-Atlantic Regional Spaceport (noto anche come MARS) sull’isola di Wallops, in Virginia. La fase di ascesa si è conclusa dopo poco meno di 7 minuti, quando il secondo stadio a propellente solido, nello specifico un Castor 30XL, si è spento inserendo correttamente Cygnus NG-15 in orbita. L’inseguimento di 40 ore della Stazione Spaziale Internazionale (ISS) ha inizio!

Archiviato con successo l’obiettivo primario della missione, sei minuti più tardi il Castor 30XL ha rilasciato nell’orbita terrestre bassa 30 ThinSat (piccoli satelliti grandi 11,1 × 11,4 × 1,25 centimetri e pesanti circa 280 grammi) dotati di sensori, trasmettitori e circuiti. Per confronto le dimensioni di un CubeSat sono 10 × 10 × 10 cm e ha una massa di circa 1.330 grammi.

I satelliti sono costruiti dagli studenti delle scuole di ogni ordine e grado, a partire dalla prima elementare, e rientrano in un progetto di promozione delle discipline scientifico-tecnologiche STEM (scienze, tecnologia, ingegneria e matematica). Si è trattato del secondo lancio di ThinSat a bordo di un Antares dopo quello dell’11 aprile 2019 (missione Cygnus NG-11) durante il quale sono stati messi in orbita 63 satelliti con le stesse modalità. Complice l’altitudine estremamente bassa in cui orbitano i satelliti, la loro vita operativa è di 5 giorni circa, al termine della quale si inceneriscono nell’atmosfera terrestre. Per gli ingegneri questo è un aspetto positivo in quanto non aggravano l’annoso problema dei detriti spaziali.

L’arrivo al laboratorio orbitante e il carico utile

Cygnus NG-15 ha raggiunto ieri, lunedì 22 febbraio, la Stazione Spaziale Internazionale, avvicinandosi fino a una distanza di sicurezza di 10 metri. A questo punto l’astronauta JAXA Soichi Noguchi, coadiuvato dal collega Michael Hopkins, ha afferrato alle 10:38 italiane la navicella con l’ausilio del braccio robotico Canadarm2. Due ore e mezza più tardi circa, precisamente alle 13:16 italiane, i responsabili sulla Terra hanno agganciato la navetta al boccaporto inferiore del modulo Unity, dove resterà per i prossimi due mesi.

Gli astronauti Michael Hopkins (NASA) e Soichi Noguchi (JAXA) all’opera nella Cupola durante la cattura di Cygnus NG-15

Ultimati i controlli di tenuta e di pressurizzazione del vestibolo, gli astronauti di Expedition 64 potranno entrare all’interno del modulo pressurizzato di Cygnus, costruito in Italia da Thales Alenia Space, e scaricare le 3,8 tonnellate di carico utile presenti. I primissimi materiali a essere recuperati dalla stiva sono quelli che richiedono particolari attenzioni (ad esempio i campioni biologici), stoccati nel veicolo meno di 24 ore prima del lancio dalla Virginia, e poi via via il resto.

La NASA ha nascosto all’interno di Cygnus anche alcune delizie per il palato come salmone, salame, parmigiano reggiano, caramelle e altro ancora. Tutti sapori forti che risveglieranno le papille gustative degli astronauti, ma soprattutto terranno alto l’umore del gruppo: «vogliamo mantenere felice l’equipaggio, perché un equipaggio contento è produttivo nella ricerca scientifica», ha commentato David Brady, ricercatore associato del programma ISS, poco prima del lancio.

Da più di vent’anni la Stazione Spaziale Internazionale è il banco di prova per le tecnologie che saranno impiegate negli anni a venire sia sulla Terra sia nelle missioni verso la Luna e Marte. Per esempio il sistema di recupero dell’acqua attualmente in uso sulla Stazione ha una resa del 93%, tuttavia in futuro sarà necessario ottenere un’efficienza del 98%, in modo da compensare la difficoltà di inviare grandi quantità di approvvigionamenti oltre l’orbita terrestre bassa. Per “recuperare” questo 5%, gli ingegneri della NASA hanno deciso di intervenire sull’impianto di trasformazione dell’urina (in inglese Urine Processor Assembly) implementando un innovativo processo di distillazione a membrana. Con esso si spera di riuscire a imbrigliare e potabilizzare il vapore acqueo formato durante la filtrazione, che altrimenti sarebbe scartato.

Il sistema andrà a integrarsi a quello esistente, permettendo dunque l’utilizzo simultaneo dei due servizi igienici presenti nel modulo Tranquility. A tal proposito sono arrivate alcune componenti per mettere in funzione la nuova toilette spaziale spedita con Cygnus NG-14.

In previsione della missioni lunari con il programma Artemis e la capsula Orion, la NASA ha inviato sulla stazione spaziale una versione modificata del rilevatore di radiazioni HERA (Hybrid Electronic Radiation Assessor), uno degli strumenti per la missione con equipaggio Artemis II. Gli ingegneri verificheranno l’accuratezza dei dati raccolti in un periodo di prova di 30 giorni al termine del quale, in caso positivo, valideranno l’unità per i voli verso la Luna.

Da quando gli Stati Uniti sono ritornati in grado di lanciare astronauti dal Kennedy Space Center, sulla stazione spaziale è sorto un problema: non ci sono posti letto sufficienti per 7 persone. Attualmente nel segmento statunitense soggiornano 5 astronauti, quattro di loro arrivati a novembre, con la Crew Dragon Resilience (SpaceX Crew-1), e uno a ottobre con la Sojuz MS-17. I posti letto a disposizione nel modulo Harmony sono soltanto 4 (i rimanenti 2 si trovano nel modulo russo Zvezda), pertanto Michael Hopkins ha deciso di trascorrere le sue notti in Resilience. Nelle varie conferenze stampa, la NASA aveva annunciato e promesso che avrebbe dotato il laboratorio orbitante di una camera da letto aggiuntiva. Ecco, provvisoriamente si trova nella stiva di Cygnus NG-15, ma presto sarà posizionata nel laboratorio europeo Columbus.

Fonti: NASA, Spaceflight Now, Space.com

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Vincenzo Chichi

Ho riscoperto la passione dello spazio e dell'astronautica in età più "matura", la Stazione Spaziale Internazionale era in orbita da appena qualche mese quando sono nato, e ciò mi ha permesso di vedere il mondo da un'altra prospettiva.

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