SpaceX di Elon Musk ha costruito il Crew Dragon per trasportare gli astronauti sulla Stazione Spaziale Internazionale. Fa parte del piano della Nasa di consegnare i voli della stazione spaziale a compagnie private. Ecco la nostra guida al veicolo.
Elon Musk dice volo spaziale umano era sempre stato l’obiettivo fondamentale per la sua azienda pionieristica SpaceX.,
L’imprenditore ha raggiunto questa ambizione sabato 30 maggio 2020, quando la navicella Crew Dragon ha portato in orbita gli astronauti della Nasa Doug Hurley e Bob Behnken per un appuntamento con la stazione spaziale, o ISS. È stato il primo veicolo con equipaggio a volare dal suolo statunitense dal ritiro dello shuttle nel 2011.
SpaceX e Boeing hanno entrambi sviluppato veicoli spaziali per assumere il compito di trasporto dell’equipaggio dalla Nasa.
Il veicolo di Musk si è evoluto da un veicolo spaziale precedente, chiamato Dragon 1, che ha lanciato 20 volte in missione per consegnare il carico alla ISS.,
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Una panoramica dell’Equipaggio del Drago
Nel Maggio 2014, Musk ha presentato sette posti Equipaggio Drago concetto durante un evento a SpaceX sede a Hawthorne, in California.
È un design a capsula – come i moduli di comando Apollo che trasportavano gli astronauti sulla Luna.,
Dal lancio fino a poco prima del rientro, la capsula è collegata a una sezione chiamata tronco, che ha pannelli solari, radiatori di rimozione del calore, spazio per il carico e pinne per fornire stabilità durante le interruzioni di emergenza. Insieme, la capsula e il tronco sono alti circa 8,1 m (26,7 piedi), con un diametro di 4 m (13 piedi).
Il Crew Dragon è dotato di 16 propulsori Draco che manovrano il veicolo in orbita. Ogni Draco è in grado di produrre 90 libbre di forza nel vuoto dello spazio.,
Se qualcosa va storto durante il decollo, la capsula ha un sistema di fuga di lancio (LES) composto da otto motori SuperDraco che producono ciascuno 16.000 libbre di forza. Il LES separa rapidamente Crew Dragon dal suo razzo.
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all’Interno della navicella
SpaceX ingegnere Giovanni Federspiel, dice che l’azienda ha voluto rendere Equipaggio del Drago “sentirsi come un 21 ° Secolo astronave”.
Spiega: “Probabilmente una delle più grandi caratteristiche di Dragon sono i touchscreen all’interno. Li abbiamo progettati non solo per essere molto funzionali, ma con un’esperienza utente in mente.,”
I tre grandi display touchscreen che consentono al comandante e al pilota di monitorare e controllare il veicolo spaziale sono un mondo lontano dai pulsanti e dai quadranti analogici nelle cabine di pilotaggio dei veicoli precedenti come lo space shuttle.
Come i primi umani assegnati a volare su Crew Dragon, Hurley e Behnken hanno lavorato a stretto contatto con SpaceX per preparare la capsula per il suo storico lancio a maggio 2020. I membri dell’equipaggio – che avevano entrambi precedentemente volato sulla navetta – hanno fornito input vitali.,
Hurley ammette che i touchscreen hanno preso un po ‘ di tempo per abituarsi.
“Per quanto riguarda il feedback fisico effettivo, certamente non lo ottieni dal touchscreen”, dice.
” Ma quello che ottieni è un’indicazione di dove hai toccato.”Tale indicazione è un” flash di ritorno ” sullo schermo che consente all’astronauta di sapere se il veicolo ha riconosciuto correttamente il loro input.,
Per gli scenari in cui gli astronauti potrebbero dover assumere il controllo manuale dell’imbarcazione normalmente autonoma, come terminare una sequenza di attracco con la stazione spaziale, i controlli touchscreen sono “molto più che adeguati”, aggiunge Hurley.
Behnken spiega: “Potrebbe non essere la stessa cosa che vorresti usare se fossi adatto e cercassi di pilotare un’entrata o una discesa, ad esempio, come potremmo fare con lo space shuttle.,”
‘A suit-seat system’
Le tute spaziali indossate dagli astronauti sono state punti di discussione più grandi su Crew Dragon. Gli abiti eleganti e personalizzati contrastano con i disegni precedenti. Ma il loro scopo principale rimane lo stesso: proteggere i membri dell’equipaggio dalla depressurizzazione, dove l’aria viene persa dalla capsula.,
” La tuta è davvero una parte del sistema Drago più grande… lo pensiamo come un sistema completo”, afferma Chris Trigg, space suits and crew equipment manager di SpaceX.
Crew Dragon ha tre diverse dimensioni dei sedili, con schiuma modellata attorno al corpo dell’astronauta per rendere il viaggio da e per lo spazio il più confortevole possibile.
Quando l’astronauta si prepara ad allacciarsi, inserisce una linea “ombelicale” dal suo sedile in una porta sulla coscia destra della sua tuta spaziale. L’ombelicale fornisce alla tuta sistemi di supporto vitale, inclusi collegamenti aerei ed elettrici.,
Raggiungere la stazione spaziale
L’Equipaggio del Drago si alza in volo dalla Florida Kennedy Space Center e una versione di SpaceX del razzo Falcon 9, che è stato adattato per gli astronauti.
In caso di emergenza sul pad o durante la salita in orbita, il launch escape system si attiverà per spingere la capsula e il suo equipaggio lontano dal razzo., I paracadute vengono quindi dispiegati per portare gli astronauti in sicurezza.
Commentando i LE, Doug Hurley dice: “Quella prospettiva per me è enorme rispetto a shuttle, dove c’erano quelle che chiamiamo ‘zone nere’… scenari in cui non importava se avessi la giusta combinazione di fallimenti, probabilmente non saresti sopravvissuto.”
Hurley aggiunge che il design della capsula è più sicuro di un veicolo alato nella maggior parte delle circostanze.,
Crew Dragon è anche progettato per essere”tollerante ai due guasti”. Ciò significa che due cose possono fallire, come un computer di volo e un propulsore, e il veicolo spaziale può ancora portare l’equipaggio a casa in sicurezza.
Il veicolo attracca con la stazione spaziale autonomamente, cioè senza dover essere guidato da un essere umano. Jessica Jensen, direttore di Starship mission hardware and operation presso SpaceX, dice: “Abbiamo sensori GPS su Dragon, ma anche telecamere e sensori di imaging come Lidar (laser ranging) sul nosecone mentre si sta avvicinando alla stazione spaziale.,
“Tutti questi sensori riportano i dati al nostro computer di volo per dire: ‘Ehi, quanto sono lontano dalla stazione spaziale? Qual è la mia velocità relativa alla stazione spaziale?'”
Il computer di volo utilizza quindi algoritmi che determinano-sulla base di queste informazioni – come sparare i propulsori per raggiungere in modo più efficace il bersaglio di attracco.,
La durata del veicolo in orbita è limitata a pochi mesi a causa dei suoi pannelli solari, che si degradano nel duro ambiente dello spazio.
In partenza per casa
Quando gli astronauti sono pronti a tornare a casa, Crew Dragon si sgancia dalla ISS ed esegue una de-orbit burn con i suoi propulsori.
Lo scudo termico del veicolo, situato alla sua base, deve sopravvivere a temperature più calde della superficie del Sole mentre l’imbarcazione urla attraverso l’atmosfera fino a 25 volte la velocità del suono.,
Il materiale utilizzato nello scudo termico è ablativo: brucia lentamente alle alte temperature per portare via gran parte del calore estremo.
C’è una piccola possibilità che il design asimmetrico del veicolo spaziale – guidato dal posizionamento del suo sistema di fuga di emergenza – possa farlo rotolare troppo. Elon Musk ha detto che il problema, noto come instabilità del rotolo, è stato ampiamente studiato, ma che lo preoccupa ancora.,
“Penso che ci sia un argomento secondo cui il ritorno è più pericoloso in qualche modo rispetto all’ascesa”, dice Musk.
Quindi, dopo la fase di rientro infuocata, il veicolo spaziale deve schierare quattro paracadute per rallentare la sua discesa.
Infine, l’equipaggio Drago spruzza giù nell’Oceano Atlantico, 450 km al largo della costa della Florida, dove le navi di recupero porteranno gli astronauti in salvo e recuperare la capsula.
Il veicolo spaziale può quindi essere ricondizionato., La Nasa ha accettato di lasciare che gli astronauti volano su draghi equipaggio riutilizzati-e booster Falcon 9 – non appena SpaceX completa il suo terzo lancio verso la ISS con gli esseri umani.
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