Dragon V2 di Space X: la sua storia e caratteristiche nel giorno del lancio

Oggi con il lancio della Dragon V2 di Space X comincia una nuova era dell’esplorazione spaziale: il trasporto dell’uomo nello spazio sarà possibile anche ad aziende private e non solo ad agenzie governative com’è stato finora.

Oggi partirà la prima missione Dragon V2 con astronauti: raggiungeranno la ISS con una capsula americana dopo quasi 10 anni di dipendenza dalle Soyuz.

Gli Stati Uniti, dopo quasi 10 anni di dipendenza dalle capsule russe, riprenderanno a portare i loro astronauti nello spazio con una capsula e un razzo americano.

È per questo che il primo lancio della Dragon V2 di SpaceX è così importante.

Per capire perché gli americani si siano affidati alla tecnologia russa per così tanto tempo occorre ripercorrere brevemente la storia delle missioni americane ripartendo dal brutto incidente del 2003 quando lo Space Shuttle Columbia, tornando a terra dopo esser stato 15 giorni nello spazio, subì un danno allo scudo termico di un’ala che durante il rientro cedette mandando in frantumi l’intero Shuttle e facendo perdere la vita a tutti e sette i membri dell’equipaggio.

Quell’incidente diede inizio ad una revisione completa di tutto il programma Shuttle, che si fermò per ben due anni fino al giugno del 2005: dall’analisi dettagliate emersero molti problemi legati in particolare alla sicurezza e al budget incredibilmente alto che ogni volo richiedeva. Era così che finiva l’era dello Space Shuttle, ma nello stesso 2005 l’amministratore della NASA Michael D. Griffin, commissionò uno studio che portò alla nascita del programma Constellation. Tre erano gli obiettivi di questo programma:

1. Completare la Stazione Spaziale Internazionale. (2009)
2. Portare nuovamente un astronauta americano sulla Luna. (2020)
3. Portare il primo uomo su Marte.

Lo Shuttle non aveva posto all’interno di questo progetto, ma erano presenti due altri vettori: Ares 1 e Ares V. Questi due razzi avrebbero lanciato una nuova capsula americana: la Orion. Il primo l’avrebbe portata sulla ISS, il secondo sulla Luna e oltre.

Purtroppo però sul finire del 2009 si fece un’altra grande revisione anche del programma Constellation che portò infine il Presidente Obama a firmare la sua cancellazione il 1 febbraio del 2010 a causa della mancanza di fondi (la previsione di budget era 250 miliardi di dollari, un’enormità, eppure non sarebbero stati sufficienti).

Ad inizio del 2010, subito dopo la cancellazione del programma Constellation, vennero finanziate quattro diverse aziende con un totale di 50 milioni di dollari per iniziare a studiare delle proposte di nuove capsule commerciali.

Fra queste c’era Blue Origin, Boeing, Paragon Space Development Corporation, Sierra Nevada Corporation, United Launch Alliance. SpaceX non partecipò ancora a questo primo bando.

Ad aprile del 2011 seguì invece una seconda fase di finanziamenti, per un totale di 270 milioni di dollari. Questa volta partecipò anche SpaceX, con il primo prototipo della Dragon 2.

Seguirono ulteriori fasi, proposte e aziende, ma finalmente nel 2014 la NASA dichiarò di aver scelto SpaceX e Boeing per costruire le nuove capsule americane. La prima avrebbe portato astronauti americani in orbita con la Dragon V2 e ricevette dalla NASA 2.6 Miliardi di dollari. Boeing invece presentò la CST-100 Starliner costruita con 4.2 miliardi di dollari di Budget ricevuti dalla NASA.

Quasi 10 anni fa a portare sulla ISS una bandiera americana fu Douglas Hurley, pilota dello Space Shuttle nella sua ultima missione. Quasi 10 anni dopo lo stesso Douglas Hurley riporterà a terra quella bandiera dopo aver raggiunto la ISS con la capsula Dragon 2. Uno degli ultimi passeggeri dello space Shuttle sarà anche uno dei primi della capsula Dragon 2.

La storia della Dragon

Era il 2004 quando SpaceX iniziò lo sviluppo di una capsula in grado di trasportare sia equipaggiamenti sia astronauti verso la Stazione Spaziale Internazionale.

L’annuncio pubblico del progetto avvenne però solo due anni dopo e cioè nel 2006, anno in cui SpaceX venne scelta dalla NASA per il Commercial Orbital Transportation Services.

Nel 2010 partì il Commercial Crew Program (CCP) della NASA, che prevedeva lo stanziamento di fondi ad aziende private per la realizzazione di una capsula adatta al trasporto umano.

La prima parte del programma consisteva nel Commercial Crew Development, suddiviso in fase 1 e 2. SpaceX partecipò solo alla seconda, ottenendo un finanziamento di 75 milioni di dollari per sviluppare il Launch Abort System integrato nella capsula.

La seconda parte del programma iniziò con una fase 3 chiamata Commercial Crew integrated Capability e prevedeva lo stanziamento di fondi non solo per la capsula, ma anche per il razzo che avrebbe dovuto portarla in orbita. L’azienda di Musk, il 3 agosto 2012, ricevette ulteriori 440 milioni di dollari per sviluppare sia la Dragon sia il Falcon 9.

SpaceX riuscì ad aggiudicarsi ulteriori finanziamenti, in quella che possiamo definire una fase 4 con il Certification Products Contract (CPC), sempre parte del CCP. I fondi servivano per sviluppare ed implementare i requisiti di sicurezza richiesti per il volo umano. Per la Dragon ottennero 9,6 milioni di dollari il 10 dicembre 2012.

Il design della Dragon V2 venne svelato per la prima volta a fine maggio del 2014, durante una conferenza che si tenne proprio nella sede principale di SpaceX a Hawthorne. La capsula da allora, ha subito solamente piccole modifiche di design.

Dopo anni di sviluppi e test, SpaceX è riuscita a completare con successo la prima missione dimostrativa della Dragon V2 il 2 marzo 2019. La capsula attraccò con successo alla ISS in modo autonomo il 3 marzo alle ore 11:51.

La struttura della Dragon V2

La capsula è alta 8,1 metri, con un diametro massimo di 4 metri. É composta da due sezioni: la capsula vera e propria e il trunk ossia una parte adibita alla produzione di energia, grazie ai pannelli solari posizionati su metà del corpo cilindrico, con i radiatori per il controllo della temperatura sul lato opposto.

Proprio i pannelli solari sono una delle incognite maggiori sulla durata della missione Demo-2 attualmente prevista per il 27 maggio. In questa prima missione ancora non si sa con precisione quanto potranno resistere nello spazio, anche se si stimano circa 4 mesi.

Il trunk è utilizzato anche per il trasporto di strumentazione che non ha bisogno di un ambiente pressurizzato. Le componenti che dovranno essere agganciate all’esterno della ISS verranno trasportate in questa sezione che dispone di un volume di 37 m³.

Lo spazio interno della Dragon è di 9,3 m³. Per fare un confronto, le capsule Apollo avevano un volume di 6,17 m³, mentre le attuali Soyuz di 3 m³, insomma si può proprio dire che gli astronauti viaggeranno “comodi”. L’ampio spazio della capsula potrebbe trasportare in orbita fino a 7 persone, ma l’equipaggio massimo sarà comunque composto da quattro astronauti.

Gli interni della Dragon V2 sono molto futuristici e un elemento che la contraddistingue è il pannello di controllo: tre schermi touch con cui manovrare la capsula e ottenere tutte le informazioni necessarie sul suo stato. SpaceX ha rilasciato anche un simulatore, con i medesimi comandi che utilizzeranno gli astronauti per controllare la Dragon nello spazio.

La Dragon dispone di un sistema di attracco alla ISS automatico e i comandi manuali servono solamente come Backup di sicurezza.

Alla base i pannelli touch sono presenti anche dei pannelli di plexiglas sotto i quali ci sono dei comandi fisici.

Quanto è costata alla NASA la nuova Dragon di SpaceX?

Vi sorprenderete a sapere che è costata meno di quanto si possa immaginare e, in ogni caso, è molto più economica che affittare in continuazione posti sulle Soyuz russe, i cui prezzi, peraltro, sono in continua crescita.

Dal 2006 a oggi la NASA ha acquistato circa 70 posti sui vettori russi per i propri astronauti pagando oltre 3.9 miliardi di dollari alla Russia per mantenere una continua presenza americana sulla ISS.

Dai rapporti dell’OIG (Office of Inspector General), è possibile notare come il prezzo per posto è passato dai circa 30 milioni di dollari del 2006 agli oltre 90 per gli ultimi posti del 2020.

Il prezzo del singolo posto sulla Crew Dragon è stato accuratamente stimato dalla Planetary Society sulla base dei dati NASA. In base a questo resoconto, il prezzo per singolo posto sulla capsula di SpaceX si aggirebbe in tra i 60 e 67 milioni dollari, un netto risparmio rispetto alla Soyuz. Interessante notare come invece la Starliner si attesti ad un prezzo leggermente superiore alla capsula russa: 91-99 milioni per posto.

Dalle analisi della Planetary society si possono rilevare anche che i costi di sviluppo dei vari programmi NASA nel corso degli ultimi sessant’anni rispetto al CCP.

In ogni caso è doveroso precisare che questi dati vanno presi con grande cautela e non possono essere direttamente confrontati come se si mettessero a paragone due automobili con analoghe caratteristiche: ogni veicolo ha le proprie peculiarità e non si può fare un vero e proprio confronto diretto. Per esempio, non dovrebbe stupire il fatto che il costo del modulo di comando dell’era Apollo sia nettamente superiore a tutti gli altri programmi. Infatti quel preciso progetto era destinato all’esplorazione lunare, molto più complessa del solo accesso all’orbita bassa terrestre come nel caso della Dragon. In aggiunta, ogni singola tecnologia sviluppata per il programma Apollo era progettata e costruita per la prima volta. Nel 2020 molte parti fondamentali delle nuove capsule sono invece tecnologie già rodate, anche se aggiornate e migliorate.

Infatti per “soli” 7.6 miliardi, la NASA è riuscita a sviluppare due sistemi di trasporto contro gli 11.9 del programma Gemini che sviluppò una sola capsula. In questo senso è possibile affermare che la parternship tra NASA e privati è una ricetta di successo nonostante i non trascurabili ritardi.

Per tutti i dettagli di come e dove vedere il lancio di stasera:

• NASA’s Commercial Crew Program is a Fantastic Deal (planetary.org)
• Passato, presente e futuro della nuova Dragon V2 (astrospace.it)
• Perchè la NASA ha usato la Soyuz per quasi 10 anni? (astrospace.it)