SpaceX e NASA: il lancio che cambierà il modo in cui interagiamo con lo spazio
In una missione congiunta tra l’azienda di Musk e l’agenzia spaziale americana, un cargo di rifornimenti è stato inviato alla ISS; con esso, si testa il primo processo produttivo di fibra ottica in microgravità.
Un pacco da 2.000 kg è stato inviato alla Stazione Spaziale Internazionale a bordo di una navicella spaziale SpaceX Dragon. La tredicesima missione cargo commerciale dell’azienda per rifornire la stazione spaziale è iniziata alle ore 10.36 EST il 15 dicembre con un volo a bordo di un razzo SpaceX Falcon 9 proveniente dallo Space Launch Complex 40 della Cape Canaveral Air Force Station in Florida.
Dopo aver lasciato la terra con successo, la navicella spaziale Dragon si è ritrovata in orbita con i suoi array solari dispiegati e la sua potenza di traino. La prima parte del razzo è ritornata in volo ed atterrata con successo nella Zona Uno di atterraggio dello SpaceX alla stazione Cape Canaveral Air Force.
“Questo è stato un modo fantastico di concludere l’anno per i lanci dalla costa orientale di SpaceX,” ha dichiarato Jessica Jensen, direttrice del Dragon Mission Management con SpaceX. “È stato un grande lancio.”
La navicella spaziale Dragon fornirà materiale scientifico, di ricerca e per l’equipaggio, e hardware per il laboratorio in orbita.
Gli esperimenti scientifici includono il Total and Spectral Irradiance Sensor (TSIS-1) che misura l’input di energia del Sole sulla Terra, il Space Debris Sensor (SDS) che misurerà direttamente l’ambiente dei detriti orbitali intorno alla stazione spaziale per due o tre anni, e l’Advanced Colloids Experiment-Temperature 7 (ACE-T-7), che prevede la progettazione e l’assemblaggio di strutture 3D da piccole particelle sospese in un mezzo fluido, strutture vitali per la progettazione di materiali ottici avanzati e dispositivi elettronici. (Ulteriori informazioni sono disponibili su go.nasa)
La cattura della navicella spaziale Dragon è iniziata alle 4:30 di domenica 17 dicembre. Gli astronauti a bordo della stazione hanno catturato il Dragon usando il braccio robotico della stazione spaziale e lo hanno installato sul modulo Harmony della stazione. La navicella spaziale Dragon trascorrerà circa un mese collegato alla stazione spaziale, tornando sulla Terra a metà gennaio con i risultati di esperimenti precedenti.
Made in space
Nel carico inviato alla stazione spaziale c’è un dispositivo delle dimensioni di un microonde creato da Made In Space, Inc. (MIS): un’unità produttiva che utilizza la microgravità per produrre fibre ottiche più efficienti.
Le fibre ottiche supportano gran parte dei sistemi Internet e televisivi di tutto il mondo — un compito impegnativo. MIS ritiene che le fibre prodotte nello spazio sarebbero in grado di gestire più traffico dati e inviare segnali su lunghe distanze con meno ritardo rispetto alle loro controparti terrestri: questo è il terzo dispositivo che l’azienda con sede nella Silicon Valley ha inviato all’ISS ed è quello che il presidente e CEO del MIS Andrew Rush ha detto rappresenta il primo uso industriale dello spazio.
“Stiamo usando lo spazio non come una collina davvero grande per far rimbalzare i segnali, ma come ambiente di produzione,” ha detto a Futurism. “Questo è un cambiamento di passo per come interagiamo con lo spazio.”
Una volta che il dispositivo viene collegato alla stazione spaziale, il MIS lo attiva per iniziare a produrre quasi un chilometro della nuova fibra ottica, chiamata ZBLAN. Quando il compito è completo, gli astronauti possono scollegare il dispositivo e stivarlo nella capsula Dragon in attesa del suo rientro sulla Terra.
Nel comunicato stampa della società si legge che la produzione delle fibre in microgravità fornirà miglioramenti significativi rispetto alle versioni prodotte sulla Terra. Secondo Rush, dopo che i materiali spaziali saranno tornati sulla Terra e testati dal MIS, la loro commercializzazione potrà iniziare.
Utilizzo della microgravità
Per inviare dati su brevi distanze, le aziende di telecomunicazioni utilizzano cavi che trasportano segnali elettrici. Ma per distanze più lunghe, è più economico usare impulsi di luce laser che si propagano su cavi in fibra di vetro in silice. Il mondo è attraversato da ragnatele di questi cavi che sono solo poche decine di micron — circa lo spessore di un capello umano. Corrono sotto ogni oceano e tra ogni continente.
Questi cavi di silice sono costosi. Non perché siano costosi da realizzare, ma perché imperfetti; anche il vetro migliore non è trasparente al cento per cento. Ogni volta che questi cavi sono realizzati in presenza di gravità, si formano dei cristalli nel vetro. A causa di questa formazione di cristalli, la luce che passa attraverso si indebolisce su distanze più lunghe, il che significa che il segnale deve essere amplificato molte volte lungo il suo percorso. È l’installazione di questi amplificatori di segnale, chiamati ripetitori, la parte costosa.
I ripetitori aggiungono inoltre un ritardo ad ogni trasmissione. Anche se il ritardo è solo di alcuni millisecondi, per i computer che effettuano transazioni finanziarie o streaming di dati sono un’eternità.
Esperimenti in aerei a zero-gravità hanno dimostrato che quando queste fibre vengono prodotte senza gravità, si registra una formazione di cristalli quasi 10 volte inferiore. La minore formazione di cristalli significa che la fibra può trasmettere informazioni su una distanza più lunga. MIS ha sfruttato i risultati di questa ricerca per creare un dispositivo in grado di produrre questa fibra migliore nello spazio.
Parlando di ZBLAN, Rush afferma: “Si potrebbe posare una linea che attraversa l’Oceano Atlantico senza bisogno di ripetitori.” Tipicamente, i ripetitori si succedono ogni 50 o 100 chilometri — quindi qui, meno ripetitori significano meno ritardo del segnale.
Rush ha anche detto che tale fibra aumenterebbe drasticamente la larghezza di banda, inviando da 50 a 100 volte più dati per un singolo filo rispetto alle fibre di silice.
Se Made In Space, Inc. fosse in grado di produrla, potrebbe anche aiutare le società di telecomunicazioni ad ottenere maggiori profitti. “Sulla base di un dollaro per kilobyte — che è il punto critico in cui si giocherà la commercializzazione — possiamo avere un prezzo uguale o migliore di quello della silice una volta prodotto ZBLAN in massa,” ha detto Rush.
Costruire un’economia spaziale
La produzione spaziale non è nuova come si potrebbe pensare. Già nel 1969 gli astronauti iniziarono a saldare nello spazio, e alla fine studiarono il comportamento dei metalli fusi a gravità zero. “Ma il problema all’epoca era che ciò sarebbe stato troppo costoso da svolgere,” ha detto Andrew Owens, un candidato di dottorato al Department of Aeronautics and Astronautics del Massachusetts Institute of Technology. “Inoltre c’era una possibilità non trascurabile che qualcosa sarebbe potuto andare storto con conseguente perdita dell’operazione durante il lancio.”
Ora, Owens ha detto che l’industria dei razzi è progredita rapidamente, con l’affidabilità di lancio in aumento e i costi in calo. La NASA permette spesso ad altre aziende di unirsi ai loro lanci, il che evita ad un’azienda come Made In Space, Inc. di dover far fronte all’intero costo del lancio di un razzo Falcon 9, per esempio, pari a 62 milioni di dollari.
Rush del MIS ha detto che l’azienda sta già progettando le fabbriche successive per ZBLAN e sta cercando di avere un’installazione più stabile sulla Stazione Spaziale Internazionale o un altro modulo commerciale per produrre la fibra, se questo test dovesse avere successo. Owens ha detto che questo potrebbe essere in ultima analisi un grande passo verso il rilancio di un’economia commerciale spaziale.
“Stanno facendo qualcosa che non si può fare sulla Terra”.
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