Alcune novità sui Cubesat di NASA SLS e Artemis I dopo il rinvio del lancio

Come sappiamo il lancio di NASA SLS per la missione Artemis I è stato sospeso a causa di una perdita di idrogeno criogenico non possibile da riparare durante il tentativo del 3 settembre. Allo stato attuale non è ancora stato deciso se il grande razzo spaziale dovrà tornare al VAB (Vehicle Assembly Building) o si potrà operare direttamente al Launch Pad 39B.

Gli ingegnere e le squadre di terra stanno verificando la situazione e la decisione potrebbe essere già annunciata nel corso di questa settimana con diverse implicazioni in termini di tempistiche di lancio per lo Space Launch System e la capsula Orion così come per alcune operazioni aggiuntive (per esempio la nuova certificazione per l'FTS). Un'altra domanda interessante era legata ai Cubesat che sono presenti nell'adattatore superiore del razzo spaziale. La loro operatività ha dei vincoli e una delle persone coinvolte in due di questi ha voluto dare alcune risposte in proposito.

I Cubesat di NASA SLS e la loro operatività dopo il rinvio

I Cubesat sono piccoli satelliti, relativamente economici, che stanno vivendo un periodo di grande espansione proprio per via della loro (relativa) semplicità di realizzazione oltre che per il basso costo rispetto a satelliti più grandi e costosi. L'agenzia spaziale statunitense ha scelto di integrarne dieci all'interno di un adattatore del razzo NASA SLS (più precisamene l'Orion Stage Adapter).

A scrivere su Twitter è stato Craig Hardgrove, responsabile del Cubesat LunaH-Map, che ha fornito alcune risposte interessanti. In particolare una delle preoccupazioni maggiori riguarda l'operatività delle batterie dei piccoli satelliti che sono attualmente all'interno dell'adattatore e che non ricevono alimentazione aggiuntiva dal sistema.

Hardgrove ha puntualizzato che tutti i Cubesat integrati in NASA SLS per Artemis I utilizzano tutti batterie agli ioni di Litio di tipo 18650 in numero differente e a livello di carica diverso in base alle scelte dei singoli produttori/agenzie/società che dipendono a loro volta dalla tipologia di missione e dall'hardware. Le batterie cariche sono necessarie per la prima accensione del sistema e per iniziare le operazioni per poi passare all'alimentazione data dai pannelli solari.

Pur essendoci alcune differenze da unità a unità, in generale le batterie si stanno scaricando al ritmo di circa il 2%/mese (una volta integrati a ottobre 2021, non sono più stati caricati). Certo, ci sono alcune variabili e quindi quella percentuale potrebbe subire alcune variazioni nel corso del tempo e più si aspetta più aumentano le incognite.

Secondo Hardgrove, nel caso di LunaH-Map, le batterie avranno una carica sufficiente fino a 30 mesi dall'integrazione. Ovviamente se si passasse dal 2%/mese al 5%/mese, il tempo a disposizione si ridurrebbe a circa 12 mesi. Per ricaricare le batterie sarebbe necessario rimuovere la capsula Orion dall'adattatore, operazione che richiederebbe il rientro al VAB e aggiungere altro tempo oltre alle operazioni per le riparazioni della perdita di idrogeno. Inoltre cinque unità delle dieci presenti non possono ricaricare le proprie batterie a causa del loro design.

C'è però una risorsa aggiuntiva per alcuni modelli. Per esempio CuSP (CubeSat for Solar Particles) e LunaH-Map possono ricaricarsi se anche le batterie sono scariche. L'unica accortezza è che quando NASA SLS sarà lanciato e l'adattatore si sarà separato la luce solare colpisca i pannelli solari. Questa però non è una caratteristica comune a tutti i Cubesat.

Non è finita qui. In base al profilo missione, le operazioni che questi satelliti dovranno compiere saranno diverse. Sempre prendendo come esempio CuSP e LunaH-Map, il primo trasmetterà il primo messaggio dopo diverso tempo mentre il secondo dovrà eseguire alcune manovre correttive subito dopo il rilascio e quindi dovrà contattare prima il Deep Space Network.

Ci sono quindi differenze da unità a unità e in generale prima verrà lanciato il razzo, minori saranno i rischi per le missioni aggiuntive dei Cubesat. Hardgrove ha scritto che il rinvio del lancio non significa che queste missioni "siano morte".

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