SpaceX Dragon: la capsula spaziale multiuso

SpaceX Dragon è la capsula che accende i motori durante la seconda fase del decollo del Falcon 9. É uno dei moduli più affidabili in circolazione, e in futuro ospiterà umani al suo interno.

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Daniele Vergara Daniele Vergara viene alla vita con un chip Intel 486 impiantato nel cervello, a mo' di coprocessore. E' più che entusiasta di tutto ciò che riguarda la tecnologia intera e i videogames, con un occhio di riguardo verso l'hardware PC e l'overclocking. D'inverno ama snowboardare, macinando km e km di piste. Lo trovate su Facebook, Twitter e Google+.

SpaceX intende puntare tutto sul riutilizzo dei propri vettori spaziali. Nonostante stia tentando di far atterrare in sicurezza il primo stage del Falcon 9, la società non è ancora riuscita nella manovra. Attualmente, quindi, l'unica parte del razzo effettivamente riutilizzabile è la second stage, di cui fa parte anche la capsula orbitale Dragon. Stiamo parlando di un modello sviluppato e progettato dalla stessa SpaceX, che è in grado di raggiungere l'orbita terreste bassa (LEO) e poi effettuare il landing sulla Terra. La capsula è disponibile in più modelli, di cui uno è in grado di trasportare materiale mentre un altro può ospitare un gruppo di persone. Quest'ultima è attualmente ancora in lavorazione, ed allo sviluppo sta partecipando anche la NASA.

Cos'è Dragon?

SpaceX Dragon ha dimensioni decisamente più contenute del blocco che compone la prima fase; esso è lungo circa sette metri, mentre il diametro è di 3,7 m. La sezione cargo è capace di dare alloggio ad un carico di circa 6.000 chilogrammi, con un volume pari a 25 metri cubi. Nella fase di ritorno sulla Terra, può essere ovviamente ricaricata di materiale, che in tal caso deve pesare massimo 3.000 kg con volume di 11 metri cubi. La zona in cui viene riposta la merce da trasportare è adeguatamente pressurizzata.
All'esterno ci sono i propulsori Draco, sfruttati dalla capsula per effettuare le dovute manovre quando si trova nel vuoto spaziale. Ci sono 18 propulsori Draco su SpaceX Dragon, divisi su quattro diversi alloggiamenti; due di questi sono sede di quattro propulsori, mente i restanti due ne contengono cinque a testa. Nel momento in cui si innesta la seconda fase del vettore, Dragon si stacca dal missile, facendo entrare in azione i propulsori. I 18 Draco sono alimentati da tetraossido di azoto e da monometilidrazina, carburanti capaci di generare una spinta da poco più di 400 Newton. SpaceX ha già costruito la loro versione successiva, chiamata SuperDraco: i primi test sono stati molto positivi, e sarà installata sul modulo quando sarà pronto ad ospitare esseri umani. Questo nuovo propulsore può generare una forza maggiore e fare rientro sulla Terra a delle precise coordinate. Probabilmente, in futuro saranno montati otto SuperDraco che renderanno Dragon affidabile anche per un'eventuale situazione di emergenza. Considerata la presenza a bordo di esseri umani, SpaceX non ha potuto fare a meno di dare attenzione anche a tale criticità. In una situazione di pericolo, il Launch Escape System (LES) entra in azione, con numerosi vantaggi rispetto al passato, staccando la capsula dal vettore in caso di pericolo, ricadendo poi a terra con l'aiuto di un paracadute. Questo da la possibilità ai viaggiatori di far fronte alle criticità ed eventualmente scappare da una situazione di emergenza. Se necessario, gli astronauti hanno la possibilità di riavviare i motori anche più volte, per far accelerare i SuperDraco bruscamente ed ottenere potenza extra. Inoltre, questi propulsori possono essere utilizzati più e più volte aiutando l'azienda in uno degli obiettivi che si è prefissata, e cioè quello di rendere le astronavi più simili agli aeroplani, che effettuano tanti voli con una manutenzione minima.

La parte anteriore del Dragon presenta una serie di sensori che si occupano di dare una direzione alla capsula, di effettuare la navigazione e di controllarla (Guidance, Navigation, and Control - GNC). Si tratta di sensori ottici, sensori laser in grado di discernere la distanza e sensori di inerzia che sono sfruttati soprattutto quando il modulo deve attraccare ad una stazione spaziale. Sensori ridondanti rendono i primi resistenti ai fallimenti ed offrono alla traiettoria del razzo un maggiore indice di affidabilità. I sensori stessi sono protetti da una porta che si apre quando devono effettuare misurazioni e che si chiude se non sono utilizzati, al fine di prevenire il degrado generato dal contatto con l'atmosfera.
La struttura esterna del Dragon è protetta da un'armatura resistente al calore, chiamata PICA-X. Essa è capace di sopportare più di 1.648 gradi centigradi e le sue funzionalità sono oramai state comprovate. La capsula NASA Stardust ha sfruttato il rinforzo PICA ed è riuscita a stabilire il record per il rientro più veloce nell'atmosfera terrestre, raggiungendo una velocità di ben 46.500 km/h. PICA-X è la versione più avanzata di PICA, realizzata grazie alla collaborazione tra la NASA e SpaceX. Il design ideato da quest'ultima ha permesso di ridurre i costi di ben quattro volte e può essere usata frequentemente con una degradazione minima fra un viaggio e l'altro.
Il vettore al di sotto della capsula Dragon la supporta durante il decollo e può anche trasportare materiale aggiuntivo. Esso ospita i pannelli solari e rimane attaccato al modulo finché Dragon non sta rientrando nell'atmosfera terrestre; a quel punto, viene sganciato e finisce in mare.

Cargo, Crew, DragonLab

Dragon, come abbiamo detto in precedenza, può trasportare sia materiali che portare gli astronauti sulla ISS. In realtà, il modulo è all'occorrenza in grado di diventare una stazione di ricerca, e quindi le configurazioni possibili sono tre: cargo, crew e DragonLab. Le prime due sono molto simili, e ciò rende semplice il passaggio dall'una all'altra.
Nel caso della configurazione cargo, il materiale viene depositato all'interno di scaffali in carbonio ed alluminio, disposti a nido d'ape per un packaging efficiente anche a gravità zero. Possono dare alloggio a pacchi con struttura standardizzata dalla NASA, ma anche a freezer con campioni biologici all'interno. La configurazione crew offre invece posto a un equipaggio di sette astronauti, che hanno accesso ai controlli manuali in caso di emergenza e a un sistema di escape rapido, da utilizzare quando le circostanze sono critiche.
DragonLab, infine, trasforma la capsula in un ambiente di microgravità in cui condurre test ed esperimenti di vario genere. Tale situazione torna utile quando si è lontani dalla Stazione Spaziale Internazionale. DragonLab può trasportare strumentazione, campioni e sensori e condurre sperimentazioni di una durata che va da una settimana a ben due anni. Al proprio interno c'è anche la possibilità di esaminare e studiare la fisica spaziale, ed è inoltre presente una stanza in cui osservare gli effetti delle radiazioni.

SpaceX Dragon Dragon è la conferma dell’impegno di SpaceX verso l'abbattimento dei costi nei viaggi spaziali. Si tratta di una capsula molto versatile, in grado di fare ritorno in tutta sicurezza. Inoltre, l’azienda americana sta sempre di più stringendo i rapporti con la NASA, e non solo per collaborare e portare avanti gli sviluppi su Dragon. La versatilità è, come abbiamo visto, un’altra delle armi principali di Dragon, che è capace di trasformarsi in base alle esigenze. Attualmente non può ospitare astronauti, ma il primo viaggio con a bordo persone in carne ed ossa è previsto fra due o massimo tre anni.