La Stazione Spaziale Internazionale (ISS) è la più grande struttura mai lanciata dall’umanità nello spazio. Ma, con una massa vicina alle 450 tonnellate, è anche pericoloso se, per qualsiasi motivo, rientrasse incontrollato sulla Terra. Al momento la ISS è ancora attiva e la sua orbita viene regolarmente sollevata dalle navi mercantili russe Progress o dai motori del modulo russo Zvezdá (recentemente anche dalle navi mercantili americane Cygnus, anche se non in modo regolare). Queste accensioni sono necessarie per compensare la piccola ma costante frenata atmosferica che avviene a 400 chilometri di altitudine. Tuttavia, la ISS ha una data di scadenza imposta dai paesi partner del progetto: il 2030. Ciò significa che è necessario un piano per deorbitare in sicurezza questa enorme struttura.
L’idea è di far rientrare la stazione in una remota regione del Pacifico meridionale, in particolare nella zona SPOUA (Area disabitata dell’Oceano Pacifico meridionale), vicino al famoso Polo dell’Inaccessibilità del Pacifico, meglio conosciuto come Punto Nemo. Fino a due anni fa il piano prevedeva l’utilizzo di tre navicelle russe Progress e dei motori del modulo Zvezdá. Il motivo dell’utilizzo di così tante navi è che il motore principale della Progress ha solo 300 kgf di spinta e consente accensioni fino a 900 secondi (la spinta dei motori Zvezdá è di 315 kgf e non c’è limite certo alla durata). (grazie al raffreddamento dello strato di carburante degli ugelli – ma le riserve di carburante sono limitate). Nello scenario modello di qualche anno fa, la ISS verrebbe deorbitata nel dicembre 2030. A seconda dell’attività solare, che regola la frenata atmosferica, l’orbita della stazione verrebbe abbassata dal 2026 o 2028. Nel giugno 2030 l’altitudine della ISS sarebbe si sarebbe ridotto al di sotto dei 330 chilometri attorno e l’equipaggio avrebbe evacuato la stazione. Tra quel mese e novembre 2030, le tre navicelle Progress sarebbero state lanciate per abbassare l’orbita della stazione. Una volta raggiunti i 270 chilometri di altitudine al perigeo, i motori della Zvezdá verrebbero accesi per garantire un rientro controllato nel Pacifico.
Questo piano presenta diversi inconvenienti, tra cui possiamo menzionare l’incertezza dell’attività solare o il problema che comporterebbe un ritardo o la cancellazione di uno dei lanci Progress. Ma la principale è, logicamente, che dipende totalmente ed esclusivamente dalla partecipazione della Russia, un Paese che dall’invasione dell’Ucraina nel 2022 ha ribadito in più occasioni la sua determinazione ad abbandonare prima la ISS o a separare parte del segmento russo per creare una propria stazione. I piani attuali di Roscosmos sono di lasciare la ISS nel 2028 e costruire una nuova stazione tutta russa chiamata ROS. Pertanto, anche se questa data sarà sicuramente posticipata – così come è probabile che la ISS rimanga attiva oltre il 2030 – quando la NASA vorrà deorbitare la ISS non potrà sicuramente contare sulla Russia. O comunque non può rischiare che la Russia decida di non collaborare alla liquidazione della stazione.
Per questo motivo, nel marzo 2023, la NASA ha deciso di costruire un veicolo spaziale specifico che consentirebbe di deorbitare in sicurezza la ISS nel 2030 o 2031 o, se i partner decidessero di prolungare la vita della stazione, successivamente. La NASA ha valutato altre opzioni per distruggere la ISS, come smembrarla poco a poco, venderla a un imprenditore privato o elevarla in un’orbita ad alta quota, ma ha concluso che la cosa migliore era deorbitarla (la società Axiom inizierà a assemblare la sua stazione agganciata alla ISS prima di separarla, ma è un caso diverso). Il veicolo che avrà il compito di distruggere la struttura spaziale più grande, costosa e complessa della storia si chiama USDV (Veicolo per la deorbita degli Stati Uniti) e il 26 giugno l’agenzia spaziale ha assegnato a SpaceX un contratto del valore di 843 milioni di dollari per il suo sviluppo. A differenza dei cargo Dragons e Crew Dragons che SpaceX lancia sulla ISS, l’USDV sarà di proprietà della NASA, non della compagnia di Elon Musk, e sarà gestito dall’agenzia spaziale.
Né la NASA né SpaceX hanno mostrato i dettagli del progetto dell’USDV, ma si prevede che sarà una nave relativamente grande in modo da poter trasportare abbastanza propellenti per un rientro sicuro (nell’ordine di 20 tonnellate). Secondo le prescrizioni dell’agenzia, l’USDV dovrà restare attraccato alla stazione per un periodo massimo di un anno e dovrà essere in grado di generare una spinta di almeno 3,24 kilonewton per raggiungere la Delta-V necessaria alla deorbita (41-47 m /s) nell’arco di un’ora. Naturalmente la spinta non può essere superiore a 6,2 kN per non mettere a repentaglio l’integrità strutturale della ISS (l’accensione finale dovrebbe avere un Delta-V di 30 m/s con una durata fino a 40 o 60 minuti per garantire una perigeo di 50 chilometri e distruzione dell’atmosfera nel Pacifico meridionale). La NASA ha dichiarato che l’USDV sarà sviluppato dal Dragon, anche se è improbabile che l’USDV sarà simile a questi veicoli spaziali perché non necessita di una capsula di ritorno (la massa dello scudo termico significa meno propellente per rallentare la stazione) e perché i quattro motori principali Draco del Drago puntano nella direzione sbagliata. Sappiamo quindi che l’USDV sarà una sorta di Dragon modificato, probabilmente senza capsula, con un “tronco” modificato in modo tale che l’insieme possa trasportare abbastanza propellente (più di 8 tonnellate) per deorbitare la ISS. È anche possibile che l’USDV condivida elementi di design con la nave mercantile Dragon XL che verrà utilizzata nella stazione lunare Gateway. E prima che qualcuno lo chieda, no, l’USDV non sarà una variante Starship perché un veicolo così grande non è necessario e perché la potenza del Raptor potrebbe rompere la struttura della stazione (oltre alle difficoltà legate all’attracco di un veicolo così grande). spedire con la ISS).
Personalmente, la mia opzione preferita per la ISS è lasciarla in un’orbita di oltre 600 chilometri di altitudine in modo che rimanga lì per molti decenni o secoli come monumento alla creatività umana e alla capacità di collaborazione della nostra specie, ma capisco che questo non è fattibile a causa dei costi – richiederebbe molte navi mercantili – e dei rischi: la ISS può essere frammentata da impatti di meteoridi o detriti spaziali, o dalla depressurizzazione di alcune parti, creando un problema molto serio di detriti spaziali. E maggiore è l’altitudine, maggiore è la probabilità di subire un impatto distruttivo. Un impatto energetico potrebbe frammentare completamente la ISS e lasciare l’orbita bassa quasi inutilizzabile per secoli (ridete del film Gravità). In ogni caso, più tardi vedremo l’USDV in azione, più tempo avrà la ISS per continuare a ricevere astronauti da tutti i paesi… tranne la Cina.
Riferimenti:
- https://www.nasa.gov/news-release/nasa-selects-international-space-station-us-deorbit-vehicle/
- https://www.nasa.gov/wp-content/uploads/2024/06/iss-deorbit-analysis-summary.pdf
