NASA potrebbe estendere la permanenza di BEAM sulla Stazione Spaziale Internazionale

NASA sta valutando con Bigelow Aerospace alcune opzioni per estendere la vita del modulo privato Bigelow Expandable Activity Module (BEAM).

Conosciuto come BEAM, si tratta di un modulo abitativo gonfiabile sviluppato dall’azienda del Nevada basandosi su precedenti studi della stessa agenzia spaziale statunitense e attualmente si trova collegato alla Stazione Spaziale Internazionale (ISS) nell’ambito di una missione di dimostrazione tecnologica. I risultati parziali e le previsioni future sono molto buoni e quindi NASA ha deciso di pubblicare una bozza di modifica contrattuale studiata per continuare a collaborare con Bigelow Aerospace ed estendere la vita operativa del modulo abitativo espandibile e provare ad utilizzarlo come magazzino in orbita.
Si tratta di un ulteriore passo in avanti sulla strada dell’impegno di NASA per espandere la collaborazione pubblico-privato, la ricerca scientifica e le applicazioni commerciali a bordo della stazione per massimizzare i benefici derivanti dal primo laboratorio in microgravità dell’umanità.

Immagine ripresa da una camera di bordo di Genesis I
Credits: Bigelow Aerospace

L’uso di BEAM da parte di NASA, come parte di un sistema certificato per l’uomo, permetterà a Bigelow Aerospace di testare la propria tecnologia per le future applicazioni commerciali in orbita bassa terrestre dove l’azienda sta anche già testando degli altri moduli ma in versione “stand alone” senza la possibilità di accesso umano di controllo e manutenzione.

Gli studi iniziali hanno dimostrato che i materiali flessibili si comportano in maniera comparabile a quelli rigidi nell’uso sui moduli abitativi nello spazio e che BEAM si è comportato secondo le aspettative di progetto riguardo alla resistenza ai detriti spaziali che inevitabilmente si incontrano in questo ambiente, soprattutto in orbita bassa terrestre.

BEAM è stato lanciato nell’ottava missione Commercial Resupply Service di SpaceX nel 2016. Dopo essere stato collegato al nodo Tranquility utilizzando il braccio robotico Canadarm2 della stazione, alcuni mesi dopo è stato gonfiato con aria per espanderlo alle dimensioni operative e poter quindi testare per un periodo di 2 anni il comportamento globale e le capacità reali dei moduli gonfiabili. Fin dal gonfiaggio iniziale tutta una serie di sensori installati degli equipaggi della stazione hanno monitorato costantemente il comportamento di BEAM per validarne la progettazione e migliorare quella dei futuri sistemi abitati costruiti con la stessa tecnologia.

Imparare come un modulo gonfiabile si comporta nell’ambiente termico dello spazio e come reagisce alle radiazioni, ai micrometeoriti e ai detriti orbitali fornirà le informazioni necessarie ad affrontare i problemi chiave che sorgono durante le permanenze nell’ostico ambiente spaziale. Questa estensione dell’attività servirà ad approfondire le conoscenze di NASA sui sistemi gonfiabili e renderà BEAM un elemento più operativo per la stazione spaziale potendo essere usato sia nelle attività dell’equipaggio che in quelle di stoccaggio del materiale.

Jeff Williams di NASA al lavoro dentro a BEAM

I membri dell’equipaggio della stazione spaziale sono entrati in BEAM 13 volte dal suo gonfiaggio nel maggio del 2016. L’equipaggio ha condotto esperimenti sulla schermatura dalle radiazioni, ha installato sensori passivi di radiazione chiamati Radiation Area Monitors e periodicamente ha raccolto campioni microbiologici dell’aria e delle superfici interne. Questi sensori e questi campioni sono ritornati a Terra per delle analisi standard microbiologiche e di radioattività presso il Johnson Space Center di NASA.

Il progetto originale aveva richiesto agli ingegneri di prevedere l’eliminazione in automatico di BEAM dalla stazione spaziale alla fine dei 2 anni di prova e del periodo di validazione, facendolo quindi bruciare durante la discesa attraverso l’atmosfera. Tuttavia, dopo quasi un anno e mezzo di prova con risultati positivi, NASA ora intende continuare su questa strada utilizzando BEAM per lo stoccaggio di materiali in orbita e permettendo a Bigelow Aerospace di utilizzare il modulo come un prototipo per la verifica di nuove tecnologie.

Il nuovo contratto dovrebbe presumibilmente iniziare alla fine di quest’anno, sovrapponendosi alla fine del periodo di test originariamente pianificato, con una durata minima di 3 anni con 2 ulteriori possibilità di estensione entrambe della durata di un anno. Alla fine del nuovo contratto l’agenzia potrebbe considerare un’ulteriore estensione della permanenza o potrebbe considerare nuovamente di espellere BEAM dalla stazione.

Modulo BEAM. Credit: NASA

Utilizzare lo spazio interno di BEAM dovrebbe permettere a NASA di stivare tra 109 e 130 Cargo Transfer Bags di materiale e l’uso nel lungo termine dovrebbe permettere all’agenzia di raccogliere ulteriori informazioni sulle prestazioni relative all’integrità della struttura, sulla stabilità termica e sulla resistenza ai detriti spaziali, alle radiazioni e alla crescita microbica che consentiranno di progredire nella comprensione della tecnologia dei moduli gonfiabili abitabili in orbita bassa terrestre per utilizzarli nelle future missioni di esplorazione spaziale umana.
Poiché il volume di ogni Cargo Transfer Bag è circa 0,53 metri cubi (1,87 piedi cubi), l’uso di BEAM per lo stivaggio permetterà di liberare sulla ISS uno spazio tra i 3,7 e i 4,4 International Standard Payload Racks, liberando tale spazio per la ricerca.

Con un’estensione della collaborazione, Bigelow dovrebbe anche essere in grado di dimostrare la bontà della sua tecnologia per le future applicazioni commerciali in orbita bassa. La collaborazione pubblico-privato tra NASA e Bigelow rafforza l’obiettivo di NASA di sviluppare le capacità di sopravvivenza nello spazio per le missioni umane oltre l’orbita terrestre promuovendo nel contempo le capacità commerciali per le applicazioni non governative per stimolare la crescita dell’economia correlata allo spazio.

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