SpaceX e NASA studiano la possibilità di innalzare l’orbita di Hubble

L'Hubble Space Telescope visto dallo Space Shuttle Discovery durante il rilascio in orbita. Credits: NASA

Nella serata italiana del 29 settembre, alcuni rappresentanti di NASA, SpaceX e del programma Polaris hanno tenuto una conferenza stampa per comunicare la firma di uno Space Act Agreement: un accordo tra le parti per la fornitura di un servizio spaziale.

La sottoscrizione, come raccontato da NASA nel comunicato rilasciato, è stata apposta già il 22 settembre, ma la teleconferenza è stata indetta solo oggi, con una tempistica alquanto inusuale.

Lo scarso preavviso e la presenza di alte personalità del mondo NASA, quali gli amministratori associati Thomas Zurbuchen e Kathy Leuders e il project manager dell’Hubble Space Telescope Patrick Course, assieme alla vice presidente delle operazioni di integrazione e dei clienti di SpaceX Jessica Jensen e Jared Isaacman, il miliardario fondatore della compagnia Shift4 Payments e già famoso per la missione Inspiration4, hanno creato grandi aspettative sul tipo di annuncio.

Sono bastate solo poche ore per avere maggiori dettagli: durante la conferenza è stata resa nota la firma di un accordo tra SpaceX e NASA per lo studio di fattibilità di una missione di innalzamento dell’orbita del telescopio Hubble, da svolgere con una capsula Crew Dragon durante il corso del programma Polaris.

Le missioni di servizio ad HST

Non sarà la prima volta che il telescopio vede arrivare una missione di servizio: progettato proprio per essere manutenuto in orbita con l’utilizzo dello Space Shuttle, ha visto arrivare ben cinque missioni da quando fu lanciato nel 1990 con lo Space Shuttle Discovery nel corso di STS-31.

La prima missione di servizio, STS-61, si svolse nel 1993 e divenne nota come “la missione che mise gli occhiali ad Hubble”. Lo specchio primario del telescopio era stato infatti costruito con un piccolissimo difetto di curvatura, quantificabile in circa un cinquantesimo di capello umano, sfocando le immagini e rendendole molto simili a quelle ottenute da Terra. Uno dei vantaggi del posizionare in orbita un telescopio che osserva nella banda visibile è infatti l’eliminazione completa dei fenomeni di turbolenza generati dall’atmosfera, che degradano le immagini astronomiche. Oltre alle ottiche correttive venne installata una nuova camera, la Wide Field and Planetary Camera 2 (WFCP2) e altre componenti meccaniche come giroscopi o computer.

Il confronto tra la WFPC1 e la WFPC2. Credits: NASA

La seconda, STS-82, venne eseguita nel febbraio 1997 e vide la sostituizione di alcuni strumenti.

Nela terza missione, chiamata Servicing Mission 3A e svolta durante STS-103 nel dicembre 1999, vennero rimpiazzati tutti e sei i giroscopi, un sensore per la guida precisa, un computer e installati alcuni dispositivi per estendere la vita utile del telescopio.

Alla SM3A seguì la SM3B (STS-109) nel 2002, che sostituì l’ultimo componente originale lanciato nel 1990 e rimpiazzò per la seconda volta i pannelli solari, in grado da quel momento in poi di produrre il 30% di energia in più.

L’incidente occorso allo Space Shuttle Columbia nel gennaio 2003 impose un blocco di tutti i voli e la cancellazione da parte dell’allora amministratore di NASA Sean O’Keefe della SM4, prevista per il febbraio 2005. Solo con un avvicendamento al vertice dell’agenzia e dopo enormi pressioni da parte del Congresso, dell’opinione pubblica e della comunità scientifica, fu nuovamente approvata la missione di servizio. Svolta nel maggio 2009 durante STS-125 ha visto la riparazione di alcuni strumenti, l’installazione di nuove batterie al nickel-idrogeno e ancora una volta la sostituzione di tutti i sei giroscopi. Alla suite di strumenti si aggiunsero la Wide Field Camera 3 (WFC3) e il Cosmic Origins Spectrograph (COS), mentre dal lato ingegneristico venne installato il Soft Capture and Rendezvous System, un sistema che avrebbe permesso in futuro l’attracco di altre navette per il mantenimento del telescopio. La SM4 fu anche l’ultima missione di servizio verso Hubble e una delle ultime del programma Shuttle, con le ultime 10 missioni dedicate al completamento della Stazione Spaziale Internazionale.

L’annuncio del 29 settembre

Tornando all’attualità, come riportato in teleconferenza da Zurbuchen, l’idea è nata da SpaceX qualche mese fa e formalizzata, come detto in apertura, il 22 settembre. L’accordo è però non esclusivo: significa che anche altre aziende con le proprie capsule e vettori possono contattare l’agenzia per iniziare uno studio di fattibilità.

L’analisi avrà la durata di sei mesi e vedrà SpaceX impegnata nel capire le capacità della Dragon per il rendez-vous e l’innalzamento dell’orbita e le modifiche necessarie per l’aggancio al telescopio. L’azienda sfrutterà l’esperienza acquisita in oltre dieci anni di attracchi alla Stazione Spaziale Internazionale con le missioni Cargo e Crew Dragon, utilizzando in particolar modo le informazioni provenienti dagli ultimi due anni, quando entrambe le tipologie di capsule sono state dotate del sistema di attracco automatico. La situazione, in termini di masse in gioco, orbita e sistema di attracco, sarà sicuramente diversa, ma gli obiettivi dello studio mirano proprio a capire se una missione di questo tipo sia effettuabile in sicurezza, sia per l’eventuale equipaggio che per il telescopio, ancora in buono stato.

Dal lato NASA ci sarà anche la valutazione di una vera e propria missione di servizio, con la possibilità di sostituire alcune componenti fallaci. Una situazione di questo tipo potrebbe comportare la necessità di effettuare una EVA, rendendo probabilmente necessaria la presenza di un ex astronauta professionista a bordo; dal momento che il progetto è ancora nelle fasi iniziali, nessuna delle due parti ritiene di precludere alcuna strada, valutando eventualmente l’installazione di un braccio robotico, nel caso in cui l’adattatore installato durante la SM4 non potesse essere utilizzato o per ragioni di sicurezza. Lo studio potrebbe infine rivelare che la presenza di astronauti non sia conveniente, né dal punto di vista economico né da quello dell’incolumità dell’equipaggio, valutando quindi una missione comandata da Terra.

Qualche dettaglio in più è invece stato fornito in merito alla quota a cui si vorrebbe portare Hubble. Nonostante durante il corso delle varie missioni siano stati effettuati dei reboost, l’azione del drag atmosferico e della pressione di radiazione dei fotoni sui pannelli solari ha progressivamente degradato la quota operativa del telescopio, che non dispone di sistemi di mantenimento dell’altezza. L’obiettivo è riportare l’osservatorio all’orbita originaria a 600 km dagli attuali 535 km, garantendo così dai 15 ai 20 anni di operatività in più, secondo Crouse.

Benché qualche piccolo guasto abbia spaventato la comunità scientifica negli ultimi mesi, l’operatività di Hubble non è mai stata messa in discussione dall’agenzia spaziale americana, la quale ne prevede un utilizzo fino alla fine del decennio, se non qualche anno oltre.

Il programma Polaris

Se il piano dovesse venire approvato, verrebbe svolto all’interno del programma Polaris: una serie di missioni da effettuare nel corso dei prossimi anni a bordo della capsula Dragon e di Starship, il rivoluzionario sistema di lancio in sviluppo da parte di SpaceX a Boca Chica, in Texas.

Sono già state annunciate tre missioni: la prima, Polaris Dawn, dovrebbe partire nei primi mesi del 2023 con a bordo Isaacman, Scott Poteet, direttore di Inspiration4, Sarah Gillis e Anna Menon, due dirigenti di SpaceX. Nell’ambito di questo programma Isaacman vuole rompere alcuni record, come la missione con equipaggio, escludendo le missioni Apollo, a raggiungere il più alto apogeo o svolgere la prima attività extraveicolare da parte di astronauti non professionisti.

Se le prime due missioni hanno già obiettivi ambiziosi, con la terza si prevede di andare oltre, effettuando il primo volo con equipaggio a bordo di Starship, che nelle intenzioni di SpaceX sarà il vettore fondamentale per i viaggi interplanetari per costruire una colonia su Marte.

Attualmente l’equipaggio di Polaris Dawn sta effettuando l’addestramento, che ha visto la scalata di un vulcano in Ecuador, il volo su alcuni jet da combattimento, le prove di ingresso e uscita dalla Dragon per lo svolgimento della EVA, assieme ad altre attività per la sicurezza al pad.

Fonti: conferenza stampa NASA, missioni di servizio ad Hubble (Wikipedia).

  Questo articolo è © 2006-2024 dell'Associazione ISAA, ove non diversamente indicato. Vedi le condizioni di licenza. La nostra licenza non si applica agli eventuali contenuti di terze parti presenti in questo articolo, che rimangono soggetti alle condizioni del rispettivo detentore dei diritti.

Commenti

Discutiamone su ForumAstronautico.it

Matteo Deguidi

Studio Astrophysics and Cosmology a Padova e qui provo a raccontare quello che succede nel mondo dell'astronautica mondiale, concentrandomi su missioni scientifiche in corso o in fase di sviluppo, con qualche spruzzata di astronomia.