Capsula Dragon Cargo V2 che lascia l'hangar del Lauch Complex 39A per raggiungere il pad di lancio per il lancio della missione Demo-2 di Maggio 2020. Credits: SpaceX.
Con la missione CRS-20 SpaceX ha utilizzato per l’ultima volta la capsula Dragon V1 o Cargo Dragon, utilizzata solamente per rifornire la ISS. Partita il 7 marzo 2020 e rientrata sulla Terra un mese dopo, ha concluso dopo 8 anni di servizio il suo ciclo di utilizzo. SpaceX ora è pronta a schierare in campo la nuova capsula Dragon che rappresenta l’inizio di una nuova era dell’esplorazione spaziale. Con la Dragon V2, il trasporto dell’uomo nello spazio sarà possibile anche ad aziende private e non solo ad agenzie governative come stato finora. Per la prima volta infatti, un mezzo per il trasporto di esseri umani nello spazio è costruito e gestito da un’azienda privata.
SpaceX ha iniziato lo sviluppo di una capsula in grado di trasportare sia equipaggiamenti che astronauti verso la Stazione Spaziale Internazionale già nel 2004. L’annuncio pubblico per mostrare il progetto avvenne nel 2006, lo stesso anno in cui SpaceX venne scelta dalla NASA per il Commercial Orbital Transportation Services. L’azienda di Musk si dedicò in quegli anni, principalmente a sviluppare una capsula per il trasporto merci, in modo da soddisfare le richieste del programma CRS (Commercial Resupply Service) della NASA.
Nel 2010 venne poi annunciato il Commercial Crew Program (CCP) della NASA, che prevedeva lo stanziamento di fondi ad aziende private per la realizzazione di una capsula adatta al trasporto umano. La prima parte del programma consisteva nel Commercial Crew Development, suddiviso in fase 1 e 2. SpaceX partecipò solo alla seconda, ottenendo un finanziamento di 75 milioni di dollari per sviluppare il Launch Abort System integrato nella capsula. Tutto ciò venne annunciato il 18 aprile del 2011.
La seconda parte del programma iniziò con una fase 3 chiamata Commercial Crew integrated Capability e prevedeva lo stanziamento di fondi non solo per la capsula ma anche per il razzo che avrebbe dovuto portarla in orbita. L’azienda di Musk, il 3 agosto 2012, ricevette ulteriori 440 milioni di dollari per sviluppare sia la Dragon che il Falcon 9.
SpaceX riuscì ad aggiudicarsi ulteriori finanziamenti, in quella che possiamo definire una fase 4 con il Certification Products Contract (CPC), sempre parte del CCP. I fondi servivano per sviluppare ed implementare i requisiti di sicurezza richiesti per il volo umano. Per la Dragon ottennero 9,6 milioni di dollari il 10 dicembre 2012.
Il CPC prevedeva poi una terza fase, il Commercial Crew Transportation Capability, che comprendeva anche fondi per un volo dimostrativo con equipaggio verso la ISS. Il 16 settembre 2014 venne stabilito che SpaceX avrebbe potuto riceve fino a 4,2 miliardi di dollari.
Il design della Dragon V2 venne svelato per la prima volta il 29 maggio 2014, durante una conferenza che si tenne proprio nella sede principale di SpaceX a Hawthorne. La capsula da allora, ha subito solamente piccole modifiche di design.
Dopo anni di sviluppi e test, SpaceX è riuscita a completare con successo la prima missione dimostrativa della Dragon 2 il 2 marzo 2019. La capsula attraccò con successo alla ISS in modo autonomo il 3 marzo alle ore 11:51.
La capsula è alta 8,1 metri, con un diametro massimo di 4 metri. É composta da due sezioni: la capsula vero e proprio ed il trunk. Quest’ultima parte è adibita alla produzione di energia, grazie ai pannelli solari posizionati su metà del corpo cilindrico, con i radiatori per il controllo della temperatura sul lato opposto. Proprio i pannelli solari sono una delle incognite maggiori sulla durata della missione Demo-2 attualmente prevista per il 27 maggio. In questa prima missione ancora non si sa con precisione quanto potranno resistere nello spazio, anche se si stimano circa 4 mesi.
Il trunk è utilizzato anche per il trasporto di strumentazione che non ha bisogno di un ambiente pressurizzato. Le componenti che dovranno essere agganciate all’esterno della ISS verranno trasportate in questa sezione che dispone di un volume di 37 m³.
Lo spazio interno della Dragon è di 9,3 m³. Per fare un confronto, le capsule Apollo avevano un volume di 6,17 m³, mentre le attuali Soyuz di 3 m³. Grazie all’ampio spazio, la capsula di SpaceX potrebbe trasportare in orbita fino a 7 persone. L’equipaggio massimo che raggiungerà la Stazione Spaziale grazie alla Dragon sarà però composto di 4 astronauti.
Questa nuova capsula non verrà utilizzata solamente con un equipaggio a bordo, ma anche per portare rifornimenti sulla ISS, proprio come avveniva con la V1. La Dragon V2 infatti avrà anche una versione esclusivamente cargo. Per questo tipo di missioni verrano utilizzate capsule che hanno già volato precedentemente nella loro versione per il trasporto di astronauti.
Il design dell’interno della Dragon è molto futuristico, rispetto alle altre capsule che hanno volato fino ad adesso. Gli ampi spazi ed i nuovi seggiolini consentiranno ai passeggeri viaggi comodi, rispetto a quanto avviene con le Soyuz.
Un elemento che contraddistingue la Dragon è il pannello di controllo. Questo è costituito da 3 schermi touch, utilizzati per manovrare la capsula ed ottenere tutte le informazioni necessarie sul suo stato. SpaceX ha rilasciato anche un simulatore, con i medesimi comandi che utilizzeranno gli astronauti per controllare la Dragon nello spazio. Lo potete trovare qui. La Dragon dispone di un sistema di attracco alla ISS automatico e i comandi manuali servono solamente come Backup di sicurezza. Come è possibile vedere anche dalla seguente foto, sotto i pannelli touch sono presenti anche dei pannelli di plexiglas sotto ai quali ci sono dei comandi fisici.
Siccome l’equipaggio volerà all’interno della Dragon per diverse ore, sono presenti anche dei servizi igienici, che purtroppo non sono ancora stati mostrati.
La Dragon V2 è dotata di due diversi tipi di motori, con nomi che potrebbero confondere: i Draco ed i SuperDraco.
I Draco sono dei piccoli motori utilizzati per regolare l’assetto della capsula nello spazio e sono quelli eventualmente comandati direttamente dagli astronauti durante le manovre manuali. Si possono vedere in azione durante le dirette della NASA per l’arrivo della capsula, riconoscibili dai brevi flash che generano. La Dragon V2 ne possiede 16 e sono gli stessi utilizzati anche nella versione precedente. Generano una spinta di 400N e sono alimentati da monometilidrazina e tetraossido di azoto.
I SuperDraco invece, sono motori molto più potenti, che generano una spinta di 71.000N e sono alimentati con propellente ipergolico. Sono utilizzati solamente per eseguire le manovre di aborto durante la fase di ascesa, in modo da allontanare la capsula dal razzo molto velocemente in caso di incidente. La potenza di questi motore consente alla capsula di allontanarsi di circa 800m dal razzo in meno di 8 secondi. Solitamente i motori per questa manovra non sono integrati nella capsula e vengono sganciati raggiunta l’orbita. SpaceX invece, ha optato per integrarli nella capsula, in modo da poterli utilizzare anche a missione inoltrata, evitando eventuali problemi di un’operazione di separazione in volo.
Per la realizzazione della camera di combustione dei SuperDraco, SpaceX ha deciso di adottare il processo della stampa 3D.
Nei progetti iniziali la Dragon avrebbe dovuto utilizzare i SuperDraco per effettuare un atterraggio propulsivo. Questa opzione è stata scartata per le troppe difficoltà tecniche e per le troppe certificazioni che il sistema avrebbe dovuto ottenere, causando innumerevoli altri ritardi.
La Dragon rientra utilizzando prima due palafreni, per ridurre la velocità di discesa e stabilizzare la capsula, e successivamente dispiega i 4 paracadute principali. Di questi, l’ultima versione chiamata Mark 3, è realizzata in Zylon, un materiale molto più resistente del nylon. A differenza di Soyuz e Starliner, la Dragon viene recuperata in mare.
Il sistema propulsivo dei motori SuperDraco era stato pensato da SpaceX anche per un futuro arrivo su Marte. Nel 2016 Musk presentò infatti l’idea di una Red Dragon, una capsula che nel 2018 sarebbe arrivata su Marte. Per questa missione l’attuale Dragon sarebbe stata pesantemente modificata. Modifiche che la NASA non permise.
Il rientro in mare della capsula Dragon, come detto precedentemente, è una particolarità rispetto alle altre capsule attualmente in costruzione. Sembra però che SpaceX voglia ottenere il massimo da questa caratteristica tentando in futuro di recuperare la capsula con le navi dotate di rete che già ora recuperano i fairing del Falcon 9.
SpaceX da ora in poi utilizzerà solamente questa nuova versione di capsula, ma non verrà utilizzata solamente da astronauti professionisti, bensì anche da turisti. L’azienda di Musk infatti è già in trattativa con due diverse aziende: la Axiom Space e la Space Adventure.
La prima venderà dei biglietti per permettere ai futuri turisti spaziali di raggiungere la ISS utilizzando la Dragon solo come mezzo di trasporto. Space Adventure invece, offrirà un servizio differente. Grazie alla nuova Dragon, vuole offrire un viaggio nello spazio lungo fino a 5 giorni, in un’orbita molto più alta rispetto a quella della Stazione Spaziale.
Nessuno se lo aspettava ma questa nuova capsula di SpaceX potrà quindi giocare un ruolo centrale anche nel settore nascente del turismo spaziale.
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