Modulo attività espandibile Bigelow
Bigelow espandibile Attività Modulo Stazione Spaziale InternazionaleModulo
Una ricostituzione sulla scala di BEAM.
| Stazione Spaziale | Stazione Spaziale Internazionale |
|---|---|
| Agenzia spaziale | NASA |
| Costruttore | Bigelow Aerospace |
| Segmento | Americano |
| Ruolo principale | Modulo sperimentale |
| Lanciare | Aprile 2016 |
| Launcher | Falcon 9 |
| Massa | 1,4 tonnellate |
|---|---|
| Volume pressurizzato | 16 m 3 |
| Lunghezza | 4 m (aperto) 1,7 m (piegato) |
| Diametro | 3 m (aperto) 2,36 m (piegato) |
| Hatch (s) (disponibile) | 1 |
| Tipo di tratteggio | CBM |
| Camera d 'aria | no |
|---|---|
| Porto di ormeggio della nave | no |
| La tranquillità | Nodo |
|---|
BEAM ( acronimo di Bigelow Expandable Activity Module ) è un modulo abitabile sperimentale sviluppato per la Stazione Spaziale Internazionale che ha lo scopo di testare la tecnica dell'habitat spaziale gonfiabile. Il modulo, il cui volume interno pressurizzato quando dispiegato è di 16 m 3 , è ancorato alla stazione spaziale nell'aprile 2016 e sarà testato per 2 anni. Questa esperienza sviluppata dalla società Bigelow Aerospace per conto della NASA sfruttando le tecnologie sviluppate per il progetto TransHab dovrebbe consentire all'agenzia spaziale americana di aumentare la propria padronanza tecnologica di questo metodo di costruzione che permette di ridurre la massa e quindi il costo del varo.
Storico
In campo spaziale, il vantaggio delle strutture gonfiabili poste in orbita è che consentono una significativa riduzione di massa e ingombro al lancio rispetto ai moduli utilizzati, il che consente di abbattere i costi. Riflettendo un metodo costruttivo tradizionale, i moduli che compongono la zona giorno della Stazione Spaziale Internazionale hanno una struttura rigida e pareti realizzate principalmente in alluminio e una massa a vuoto compresa tra 4 e 15 tonnellate (lunghezza da 5 a 11 metri, diametro 4 , 57 m). Alla fine degli anni '90, la NASA stava studiando un progetto per un modulo spaziale abitabile gonfiabile chiamato TransHab , la cui parete era costituita da diversi strati realizzati con fibre di kevlar . Questo materiale impedisce la perforazione del muro da parte di micrometeoriti e detriti spaziali . Il modulo TransHab, una volta gonfiato, deve fornire un volume interno di 340 m 3 . Ha la forma di un cilindro alto 11 metri, 4,3 metri di diametro, la cui massa raggiunge le 13,2 tonnellate. TransHab doveva servire da modulo abitativo per l'equipaggio delle future missioni con equipaggio marziano durante il loro transito tra la Terra e Marte. La tecnologia utilizzata era anche destinata a sostituire eventualmente i moduli rigidi della Stazione Spaziale Internazionale in fase di sviluppo. Ma il progetto TransHab è stato interrotto nel 2000, su richiesta della Camera dei rappresentanti degli Stati Uniti , per ragioni di bilancio. Nel 1998, Robert Bigelow ha creato la società Bigelow Aerospace il cui obiettivo è in particolare lo sviluppo di stazioni spaziali utilizzando la tecnologia dei moduli gonfiabili. Nel 2002, questa società ha firmato un contratto con la NASA per sfruttare le licenze che l' agenzia spaziale aveva depositato nell'ambito del progetto TransHab. Bigelow Aerospace ha messo in orbita, nel 2006 e 2007, le strutture gonfiabili prototipo Genesis-1 e Genesis-2 sfruttando questa tecnologia. Questi operano fino al 2015 senza incontrare anomalie e consentono a questa azienda di acquisire una buona padronanza di questa tecnologia. A seguito di queste esperienze positive, la NASA ha deciso di sviluppare BEAM per eseguire test in una situazione prossima all'uso finale.
Obiettivi
Gli obiettivi dell'installazione del modulo BEAM sono i seguenti:
- aumentare il livello di padronanza tecnologica dei moduli spaziali gonfiabili portandolo al livello 9 ( sistema reale dimostrato attraverso operazioni / missioni di successo );
- aumentare anche il livello di competenza nell'uso di alcuni materiali flessibili facendolo al livello 8 ( Sistema reale completo e volo di qualificazione attraverso test e dimostrazioni );
- lanciare e distribuire un modulo gonfiabile sviluppato dall'industria privata. Implementare tecniche di piegatura e confezionamento nonché il sistema di degasaggio durante la fase propulsiva del lancio in orbita;
- determinare la capacità di una struttura gonfiabile di fornire protezione dalle radiazioni;
- determinare le capacità del modulo gonfiabile in campo termico e strutturale, in termini di durabilità meccanica, impermeabilità nel lungo periodo;
- dimostrare che il dispiegamento e l'uso di un modulo gonfiabile non presenta rischi.
Caratteristiche tecniche
Il modulo BEAM, una volta dispiegato, ha un diametro di 3 metri per una lunghezza di 4 metri e il suo volume interno pressurizzato è di 16 m 3 . Nella posizione piegata, occupa uno spazio di 1,7 metri di altezza e 2,36 metri di diametro. La sua massa è di 1.400 kg . Comprende due partizioni metalliche, una struttura in alluminio e la sua parete è composta da più strati di materiali flessibili che garantiscono sia l'impermeabilizzazione che la protezione dalle radiazioni esterne e dalle micrometeoriti . Include una camera d' equilibrio in formato CBM (sviluppato per la parte americana della stazione spaziale) ma non ha oblò.
La parete del modulo BEAM è costituita dalla sovrapposizione di più strati di materiali flessibili che partono dall'interno e vanno verso l'esterno:
- uno strato impermeabile che deve trattenere l'aria;
- uno strato responsabile dell'assunzione delle forze strutturali;
- uno strato MMOD ( Micro-meteoroid e Orbital Debris ) composto da diversi strati responsabili dell'arresto dei micrometeoriti. È progettato per limitare la perdita d'aria in caso di perforazione;
- uno strato MLI ( multistrato isolante ) composto da più strati responsabili dell'isolamento termico;
- uno strato esterno a base di fibra di silice ( tessuto Beta ).
Corso dell'esperimento
Il modulo BEAM deve essere testato per 2 anni. Durante questo periodo, il modulo non sarà utilizzato né come habitat né come luogo di stoccaggio. Il portello che dà accesso al modulo sarà mantenuto chiuso, limitando così il rischio di depressurizzazione della stazione spaziale nel caso in cui il modulo BEAM dovesse iniziare a perdere. La temperatura, la pressione e il livello di radiazione saranno misurati periodicamente e l'equipaggio della stazione entrerà nel modulo 4 volte l'anno per raccogliere dati e verificare il comportamento strutturale di BEAM. Durante questo periodo, non è prevista un'ispezione esterna durante una passeggiata spaziale dell'equipaggio. Due anni dopo il suo attracco, BEAM verrà staccato dalla stazione spaziale utilizzando il braccio robotico Canadarm 2 e rilasciato al nadir della stazione senza velocità iniziale. Dovrebbe gradualmente perdere quota e, dopo un anno, penetrare negli strati densi dell'atmosfera terrestre per essere distrutta durante il rientro atmosferico .
Lanciare
Il modulo BEAM è messo in orbita da un razzo Falcon 9 ha lanciato 8 Aprile 2016 per garantire la 8 ° missione di rifornire la stazione spaziale da SpaceX nell'ambito del programma COTS ( CRS8 ). Viene trasportato come carico esterno (esposto al vuoto) dal cargo spaziale SpaceX Dragon .
Installazione
Sei giorni dopo l'attracco con la Stazione Spaziale Internazionale il 16 aprile, uno dei membri dell'equipaggio ha utilizzato il braccio robotico della stazione Canadarm-2 per estrarre BEAM dalla stiva del cargo spaziale e posizionarlo su uno dei porti di attracco. del modulo Tranquility .
Distribuzione
Un primo tentativo di schieramento è avvenuto giovedì 26 maggio 2016 ed è stato interrotto a causa di una resistenza più forte del previsto. Un nuovo tentativo è avvenuto due giorni dopo e ha avuto successo. Il comandante della spedizione 48 Jeffrey Williams era responsabile delle operazioni.
Riferimenti
- (in) " Utilizzo dell'ISS: BEAM " sul portale EO , Agenzia spaziale europea
- (en) " Bigelow Expandable Activity Module (BEAM) " , NASA ,16 marzo 2016
- (a) Erin Mahoney, " FASCIO fatti, cifre, domande frequenti " , NASA ,17 luglio 2015
- "La NASA è riuscita a gonfiare un grande pallone sulla ISS (e questo è importante) " , da The Huffington Post (consultato il 30 maggio 2016 )
- " VIDEO. Stazione spaziale internazionale: la NASA riesce a gonfiare il suo modulo Beam " , su LExpress.fr (consultato il 30 maggio 2016 )