BEAM, il nuovo modulo gonfiabile della Stazione Spaziale Internazionale

Sulla Stazione Spaziale Internazionale è da poco arrivato il Bigelow Expandible Activity Module (BEAM), un modulo gonfiabile che offrirà uno spazio aggiuntivo di 16 metri cubi per l’equipaggio.

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La Stazione Spaziale Internazionale continua il suo processo di espansione con il recente arrivo del nuovo modulo BEAM (Bigelow Expandible Activity Module). Si tratta di un progetto iniziato negli anni ‘60 dalla NASA e ora portato avanti da un'azienda privata americana, la Bigelow Aerospace. Il BEAM è dotato di un'interessante tecnologia "gonfiabile" che in futuro potrebbe rappresentare una valida alternativa ai normali sistemi di costruzione dei moduli utilizzati fino ad oggi. Scopriamo, quindi, tutti i dettagli di questa missione spaziale che ha avuto tra i suoi protagonisti il Falcon 9, razzo utilizzato per il trasporto del BEAM.

BEAM (Bigelow Expandible Activity Module)

Il BEAM è stato sviluppato dall'azienda privata Bigelow Aerospace e si tratta del terzo prototipo di questo tipo mandato nello spazio. Il concetto di modulo gonfiabile non è certo nuovo, l'agenzia spaziale americana ci aveva già pensato negli anni '60, sviluppando solo dopo 30 anni un concept, denominato TransHab. I brevetti del progetto, annullato dal Congresso Statunitense nel 2000, sono stati in seguito acquistati da Bigelow Aerospace che è riuscita a realizzare due prototipi funzionanti, ma non abilitati ad ospitare astronauti. Si tratta dei moduli Genesis I e Genesis II lanciati nel luglio 2006 e nel giugno 2007 e ancora in orbita attorno alla Terra. L'ultima versione di questa tecnologia gonfiabile è stata lanciata qualche giorno fa nello spazio da un razzo Falcon 9, agganciata ad una capsula Dragon. Il 16 aprile il BEAM è stato estratto dal suo alloggiamento tramite l'utilizzo del braccio robotico della ISS e successivamente unito al modulo Tranquility. Con questa operazione, la ISS ha ora un nuovo ambiente pressurizzato dopo cinque anni. L'ultimo è stato il Leonardo, che dopo essere stato impiegato fino al 2010 come cargo per trasportare esperimenti e rifornimenti, è stato infine modificato nel 2011 per rimanere permanentemente agganciato alla Stazione.
Scendendo nel dettaglio, questa nuova sezione della ISS non ha un'alimentazione propria e ha una massa di 1.400 kg, è dotata di una parte centrale rigida e di una struttura esterna espandibile. Chiusa ha dimensioni di 1.7 m in lunghezza e 2.36 m di diametro ma una volta aperta raggiunge i 4 m con un diametro di 3,2 metri. Il suo scopo principale è di testare un nuovo sistema di costruzione basato su elementi gonfiabili, strutture che in futuro potrebbero sostituire i classici moduli rigidi da sempre utilizzati nell'esplorazione dello spazio. Questo tipo di architettura presenta diversi vantaggi. Innanzitutto, occupa meno spazio al momento del lancio e, quindi, può essere caricata su razzi di dimensioni minori. Anche il peso è inferiore, BEAM ha un volume pressurizzato 4,4 volte più piccolo rispetto a Tranquility e una massa al lancio 9,7 volte inferiore. Il tipo di costruzione utilizzata dovrebbe, inoltre, consentire una maggiore resistenza ad eventuali impatti con micrometeoriti o altri tipi di detriti ed offrire una migliore protezione contro le pericolose radiazioni cosmiche.
Dal punto di vista operativo, tra la fine di maggio e l'inizio di giugno gli astronauti a bordo della ISS comanderanno l'apertura di una valvola che permetterà all'aria presente all'interno della ISS di gonfiare il BEAM. Successivamente otto serbatoi all'interno del modulo rilasceranno ulteriore aria fino ad arrivare alla pressione di un'atmosfera. L'espansione completa richiederà circa 45 minuti e avverrà in senso assiale con il volume abitabile che aumenterà da 3,6 a 16 metri cubi. Una volta completata l'installazione, il BEAM verrà monitorato dagli astronauti che valuteranno eventuali problemi all'integrità strutturale e alla tenuta stagna ed effettueranno analisi sulla schermatura dalle radiazioni e sulla capacità di isolamento termico.
Essendo solo un prototipo, gli astronauti vi potranno entrare solo tre o quattro volte all'anno, per circa tre ore, per rilevare eventuali problemi tramite una rete di sensori presenti all'interno. BEAM è stato progettato per rimanere operativo per 5 anni, ma secondo i programmi della NASA rimarrà agganciato alla ISS solo due anni, dovendo lasciare spazio alle future attività della Stazione. Trascorso questo periodo verrà sganciato e fatto rientrare lentamente nell'atmosfera (in circa 290 giorni) dove verrà completamente distrutto.

Il razzo Falcon 9

La missione che ha portato BEAM sulla ISS è stata un vero successo e sarà ricordata anche per l'importante traguardo raggiunto dal Falcon 9, il razzo che ha portato questo modulo gonfiabile sulla ISS, collegato alla capsula Dragon. Il primo stadio di questo vettore ha compiuto, infatti, uno spettacolare atterraggio verticale, senza riportare alcun danno, sulla piattaforma "Of course I still love you". Si tratta di una chiatta denominata ASDS (Autonomous Space Drone Ship) posizionata nell'Oceano Atlantico a circa 340 chilometri dalla costa della Florida. Ricordiamo, infatti, che tutti i precedenti tentativi di atterraggio del Falcon 9, tramite ASDS, erano purtroppo falliti, con la conseguente distruzione del razzo. Il recupero dei primi stadi è fondamentale perché consentirà in futuro il loro riutilizzo per altri lanci evitando, quindi, di doverli ricostruire da zero risparmiando tempo e, ovviamente, denaro.
Questo traguardo, decisamente importante, è stato parte dell'ottava missione NASA del tipo Commercial Resupply Service (CRS-8), che ha avuto come obiettivo primario quello di portare in orbita la capsula cargo Dragon, contenente il BEAM, rifornimenti e materiale per le varie attività di bordo.
All'interno del Dragon sono state stipate molte attrezzature necessarie per i vari esperimenti che verranno condotti nei prossimi mesi all'interno della Stazione Spaziale Internazionale. Ricordiamo, in particolare, l'esperimento denominato Veg-03, un nuovo tentativo di coltivazione di vegetali a bordo della ISS con cui verrà testato un nuovo e più efficiente metodo di somministrazione dell'acqua e verrà coltivato un nuovo ortaggio, il cavolo Tokyo Bekana. Questo esperimento fa parte del progetto Veggie, partito nel 2014, che guarda alle future missioni nello Spazio profondo dove gli astronauti dovranno coltivare autonomamente il loro cibo. Concludiamo con una nota curiosa ed interessante: tra le attrezzature caricate a bordo della Dragon ci sono anche 30 computer portatili HP ZBook 15, Workstation che andranno a rimpiazzare i vecchi PC realizzati da Lenovo attualmente presenti sulla ISS. Questa operazione rientra nell'ambito del programma di aggiornamento dell'hardware che la NASA effettua ogni sei anni.

Spazio Il BEAM rappresenta un importante passo avanti nel campo della costruzione dei moduli spaziali. Un progetto portato ora avanti dalla compagnia privata Bigelow Aerospace che in futuro potrebbe ulteriormente espandersi. Questa azienda ha, infatti, in programma di sviluppare a partire dal 2020 una propria stazione spaziale realizzata con moduli espandibili di nuova generazione denominati B330. Portati in orbita da un razzo Atlas V, si andranno ad unire fra loro per formare un nuovo habitat nello spazio. Ogni modulo può ospitare 6 persone ed avere una vita di circa 20 anni con una lunghezza di 17,3 metri ed un volume di 330 metri cubi.