Stazione Spaziale

Una stazione spaziale è un'installazione in orbita o posta su una stella , abitata da un equipaggio umano per un periodo prolungato, non dotata di mezzi di propulsione autonomi o avente solo mezzi di propulsione ridotti.

Finora sono state costruite solo stazioni spaziali destinate ad essere in orbita terrestre bassa . Sono chiamate “ stazioni orbitali ”.

Le stazioni spaziali sono progettate per rimanere in orbita da poche settimane a diversi anni. L'unica stazione ancora in funzione è la Stazione Spaziale Internazionale . Le stazioni precedenti erano quelle dei programmi sovietici Almaz , Salyut e Mir , la stazione spaziale americana Skylab e le stazioni cinesi Tiangong 1 e Tiangong 2 . In futuro dovrebbero vedere la luce diverse stazioni, come la Chinese Space Station , l' American Gateway o anche un'ipotetica stazione spaziale indiana.

Particolarità

Le stazioni spaziali si distinguono da altri veicoli spaziali, come lo space shuttle , in quanto possono rimanere in orbita per molti anni. Inoltre, non sono in grado di tornare sulla Terra e hanno una capacità di cambiamento di traiettoria che si limita a evitare i detriti spaziali .

Mentre i satelliti artificiali vengono messi in orbita tutti in una volta, le stazioni spaziali, a causa delle loro grandi dimensioni, sono solitamente divise in moduli. Questi vengono messi in orbita uno per uno e assemblati nello spazio.

Utilità

Le prime stazioni spaziali ( MOL , americana, che rimarranno nello stato di modello e Almaz ) sono state studiate per missioni di spionaggio. L'ultima stazione per uso militare era Salyut 5 del programma Almaz (1976-1977).

Le stazioni spaziali sono attualmente utilizzate principalmente per eseguire esperimenti a gravità zero , come:

lo studio degli effetti dell'assenza di gravità sugli esseri viventi
convalida di alcune apparecchiature destinate ai viaggi nello spazio
organizzare esperimenti di fisica fondamentale
la fabbricazione di materiali compositi

Da Soyuz 11 a Salyut 1 , tutti i record di durata in assenza di gravità sono stati raggiunti a bordo delle stazioni spaziali. Il record di durata continuativa per la stessa missione è di 437,7 giorni detenuto da Valeri Poliakov a bordo della stazione Mir dal 1994 al 1995. Fino al 2009, tre astronauti avevano portato a termine missioni della durata di più di un anno, tutti a bordo della Mir .

Storico

Le stazioni spaziali sono state considerate almeno dal 1869 quando Everett Hale scrisse un articolo sulle "navi lunari" nel mensile Atlantic .

Più tardi, anche Constantin Tsiolkovsky e Hermann Oberth presero in considerazione le stazioni spaziali.

Nel 1929 , Hermann Noordung pubblicò Il problema dei viaggi spaziali . Questo testo è rimasto popolare per quasi 30 anni.

Nel 1951 , su Collier's Weekly , Wernher von Braun pubblicò i suoi schizzi di una stazione spaziale a forma di ruota .

tipi

Esistono due tipi di stazioni spaziali: stazioni monolitiche e stazioni modulari.

Stazioni monolitiche

Le stazioni dei programmi Saliout (1971-1991) e Skylab (1973-1979) erano “monolitiche”, cioè pensate per essere costruite e lanciate in un unico pezzo, il loro equipaggio si unì a loro in seguito. Queste stazioni di solito contengono tutti i loro rifornimenti e attrezzature sperimentali quando vengono lanciate. Quando gli esperimenti e l'approvvigionamento si sono conclusi, sono stati considerati serviti al loro scopo e sono stati abbandonati.

Da Salyut 6 e Salyut 7 sono stati aggiunti due terminali di ormeggio per consentire la visita di un secondo equipaggio portando con sé un nuovo veicolo spaziale (per motivi tecnici, i veicoli spaziali Soyuz non potevano rimanere in orbita più di qualche mese in sicurezza, anche con il spegnimento ). L'aggiunta dei terminali ha permesso a un equipaggio di utilizzare la stazione in ogni momento. Skylab era dotato anche di due terminali di attracco, come tutte le stazioni di seconda generazione, ma uno di questi non è mai stato utilizzato. La presenza di un secondo terminal sulle nuove stazioni ha permesso al veicolo spaziale di rifornimento Progress di attraccare alla stazione per fornire i rifornimenti necessari per le missioni a lungo termine. Con TKS , questo concetto è stato brevemente esteso a Salyut 7 prima di essere abbandonato. Il test è servito a dimostrare la fattibilità delle stazioni modulari. Le successive stazioni di Salyut furono una transizione da stazioni monolitiche a stazioni modulari.

Stazioni modulari

Il secondo tipo, Mir (1986-2001) e la Stazione Spaziale Internazionale (ISS, 1998-), sono stazioni modulari : viene prima lanciata un'unità centrale e ad essa vengono aggiunti moduli aggiuntivi, solitamente con un ruolo specifico, e successivamente (su Mir, erano generalmente lanciati indipendentemente mentre per la ISS erano, per la maggior parte, portati dallo space shuttle ). Questo metodo consente una maggiore flessibilità nelle operazioni, oltre a eliminare la necessità di un lanciatore monouso molto potente. Queste stazioni sono anche progettate fin dall'inizio per un approvvigionamento esterno fornito dalla logistica, che consente di prolungare la loro durata al costo di un regolare lancio di rifornimento.

Affidabilità

Queste stazioni hanno alcuni problemi che ne limitano l'affidabilità a lungo termine, come un tasso di riciclaggio molto basso , Alto livello di radiazioni .... Alcuni di questi problemi possono causare disagio a lungo termine e problemi di salute. .

I futuri habitat spaziali dovranno affrontare questi problemi se devono essere occupati a lungo termine. Alcuni progetti possono ospitare anche un numero molto elevato di persone, essenzialmente “città spaziali” dove le persone possono costruire le proprie case. Nessuno di questi progetti ha ancora visto la luce, perché attualmente il costo di realizzazione e messa in servizio di una stazione, anche piccola, può essere finanziato solo dagli Stati, che ad oggi non hanno alcun interesse geostrategico per realizzare tali stazioni residenziali.

Un modo per ridurre questo costo sarebbe costruire un gran numero di razzi (economia di scala), utilizzare razzi riutilizzabili, utilizzare risorse in loco o persino utilizzare un ascensore spaziale .

Struttura

Una stazione spaziale è un sistema complesso con molti sottosistemi interdipendenti:

Struttura
Generatore elettrico
Controllo termico
Determinazione e controllo dell'atteggiamento
Propulsione orbitale e navigazione
Automazione e robotica
Computer e comunicazioni
Supporti ambientali e di sopravvivenza
Strutture dell'equipaggio
Trasporto equipaggio e merci

Stazioni passate, presenti e future

(le date si riferiscono ai periodi durante i quali furono abitate)

Stazioni spaziali Salyut (URSS, 1971-1986)
- Salyut 1 (1971, 1 equipaggio e un ormeggio fallito)
- DOS-2 (1972, fallimento del lancio)
- Saliout 2 / Almaz (1973, guasto 2 giorni dopo il lancio)
- Cosmos 557 (1973, brucia al rientro 11 giorni dopo il lancio)
- Saliout 3 / Almaz (1974, 1 equipaggio e un ormeggio fallito)
- Salyut 4 (1975, 2 equipaggi e un altro pianificato non hanno completato la sua orbita)
- Saliout 5 / Almaz (1976-1977, 2 equipaggi e un ormeggio fallito)
- Salyut 6 (1977-1981, 16 equipaggi (5 lunghi, 11 corti e un ormeggio fallito)
- Salyut 7 (1982-1986, 10 equipaggi (6 lunghi, 4 corti e un ormeggio fallito)
Skylab (Stati Uniti, 1973-1974, 3 equipaggi)
Mir (URSS / Russia, 1986-2000,28 equipaggi a lungo termine)

Stazione Spaziale Internazionale (ISS) ( NASA , Agenzia Spaziale Europea , JAXA , Roscosmos e Agenzia Spaziale Canadese , 2000-oggi, 67 equipaggi longevi fino ad oggi (maggio 2020))
Genesi , ( Bigelow Aerospace , 2006-)
- Genesi 1 (Privato, 2006-, sperimentale, mai occupato)
- Genesis II (Privato, 2007-, sperimentale, mai occupato)
Tiangong (Cina, 2011-)
- Tiangong 1 (2011-2016, 2 equipaggi)
- Tiangong 2 (2016-2019, 1 equipaggio)
- Tiangong 3 (cancellato)
Stazione spaziale cinese (SSC)
- Tianhe (primo articolo lanciato il 29 aprile 2021)
- Tianzhou (secondo elemento, mercantile, varato il 29 maggio 2021)
Lunar Orbital Platform-Gateway , (in sviluppo; NASA , European Space Agency , JAXA , Roscosmos e Canadian Space Agency : Progetto per una stazione in orbita cislunare per l'esplorazione della Luna. Questa stazione dovrebbe essere assemblata nel 2026 e sarebbe parzialmente abitata .)

Dopo la deorbitazione della Mir nel 2001, la ISS era l'unica di queste stazioni ancora in orbita. È stata continuamente occupata dal30 ottobre 2000. Tiangong 1 e Tiangong 2 si sono uniti29 settembre 2011 e il 15 settembre 2016, rispettivamente.

Statistiche delle stazioni spaziali con equipaggio

Stazione Spaziale	Immagine	Lanciare	Rientro	Giorni di funzionamento		Equipaggio totale e visitatori	visite		Massa (kg)
Stazione Spaziale	Immagine	Lanciare	Rientro	In orbita	Occupato	Equipaggio totale e visitatori	Abitato	disabitato	Massa (kg)
Saljut 1		19 aprile 1971 01:40:00 UTC	11 ottobre 1971	175	24	3	2	0	18.425
Skylab		14 maggio 1973 17:30:00 UTC	11 luglio 1979 16:37:00 UTC	2 249	171	9	3	0	77.088
Saljut 3		25 giugno 1974 22:38:00 UTC	24 gennaio 1975	213	15	2	1	0	18.000-19.000
Saljut 4		26 dicembre 1974 04:15:00 UTC	3 febbraio 1977	770	92	4	2	1	18.500
Saljut 5		22 giugno 1976 18:04:00 UTC	8 agosto 1977	412	67	4	2	0	18.000-19.000
Saljut 6		29 settembre 1977 06:50:00 UTC	29 luglio 1982	1.764	683	33	16	14	19.000
Saljut 7		19 aprile 1982 19:45:00 UTC	7 febbraio 1991	3.216	816	26	12	15	19.000
Mir		19 febbraio 1986 21:28:23 UTC	23 marzo 2001 05:50:00 UTC	5 511	4.594	137	39	68	124,340
ISS		20 novembre 1998	in orbita	8.249	7.538	295	57	44	344.378
Tiangong 1		29 settembre 2011 13:16:03 UTC	2 aprile 2018	2.377	27	6	2	1	8.506
Tiangong 2		15 settembre 2016	19 luglio 2019	1.740	30	2	1	0	8.500

Statistiche ISS: stato at 21 luglio 2010

Stazioni spaziali senza equipaggio o fallite

Stazione Spaziale	Lanciare	Rientro	Giorni in orbita	Massa (kg)
DOS-2	29 luglio 1972 Mancato inserimento nell'orbita terrestre	29 luglio 1972	0	18.425
Saljut 2	4 aprile 1973	28 maggio 1973	54	18.500
Cosmo 557	11 maggio 1973	22 maggio 1973	11	19.400
Genesi I	12 luglio 2006	in orbita	5 458	1360
Genesi II	28 giugno 2007	in orbita	5.107	1360

Altre stazioni spaziali

Mir-2 , progetto cancellato

Note e riferimenti

MOL, Almaz, Spies in space - documentario trasmesso su Arte il 2 settembre 2008
(in) Stazione spaziale russa , Documento della NASA 1997 Wikizionario online .
(en) Boy's Life Settembre 1989 La prima stazione spaziale
(in) Descrizione generale di Salyut 3 in NSSDC sul sito web della NASA.
(in) Descrizione generale di Salyut 4 in NSSDC sul sito web della NASA.
(in) Descrizione generale di Salyut 5 in NSSDC sul sito web della NASA.
(in) Descrizione generale di Salyut 2 in NSSDC sul sito web della NASA.
(it) | Descrizione generale di Cosmos 557 nel NSSDC , sul sito della NASA.

fonti

(fr) Questo articolo è parzialmente o interamente tratto dall'articolo di Wikipedia in inglese intitolato " Stazione spaziale " ( vedi elenco degli autori ) .