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automated transfer vehicle
→	Il cargo spaziale europeo
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European Space Agency
Fin dagli inizi dell'era spaziale, l'Europa ha partecipato
attivamente alle missioni nello spazio....
4	 Il veicolo spaziale
	Al servizio della Stazione Spaziale Internazionale
	 Un’occhiata al veicolo
	Cosa rende l’ATV così...
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→	Il veicolo spaziale
↑ Immagine composita di un ATV in avvicinamento alla Stazione Spaziale Internazionale
ESA—K.Oldenb...
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L’ATV (Automated Transfer Vehicle) è il veicolo di
trasferimento automatizzato più potente e che offre
una maggiore capa...
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Al servizio della Stazione Spaziale Internazionale
L’ATV è un veicolo di servizio che sfrutta la sua enorme
capacità per...
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Lo sapevate?
•	 La Stazione è più grande di un appartamento di cinque stanze. Vi sono due
bagni, attrezzature sportive e...
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Antenne GPS
Sistema di protezione da
micrometeoroidi e detriti
orbitali
Otto rack di carico usati
come stiva
Sensore di ...
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Quattro ugelli
del propulsore
principale
28 propulsori di controllo
assetto e frenata
Pannelli solari
Sistemi avionici
S...
DRAGON
SpaceX è
entrata nella storia
nel maggio 2012, 
quando
il suo Dragon è diventato il
primo veicolo commerciale ad
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Cosa rende l’ATV così speciale?
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→	Una storia di successo
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↑ Lancio. Il lancio è uno dei momenti più delicati di ogni missione. Gli ATV vengono lanciati in orbita dallo spaziopor...
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↑ Rendezvous. Dopo il lancio, un sistema di navigazione ad alta precisione guida la traiettoria dell’ATV verso il rende...
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Spirito di squadra
Non c’è niente di meglio di una serie continua di sfide per
creare un forte spirito di squadra. Le p...
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Arianespace, la prima società mondiale nel settore
del trasporto spaziale commerciale, ha sviluppato il
lanciatore Aria...
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→	ATV GEORGES LEMAÎTRE
↑ Ultimi controlli sui pannelli solari realizzati per l'ATV dell'ESA
DutchSpace
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Il veicolo spaziale europeo partirà per il suo quinto – e
ultimo–viaggioversolaStazioneSpazialeInternazionale
con il pi...
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Toccherà all’astronauta dell’ESA Alexander Gerst il
compito di monitorare l’ATV Georges Lemaître nella fase di
avvicina...
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Rendezvous e attracco
Fino a due settimane
Periodo di aggancio
Fino a sei mesi
Georges Lemaître:
un genio belga e l’ini...
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Fasi critiche della missione
DuranteilvolodiunATV–dallancioall’attracco,edaldistacco
al rientro – un team dedicato di 6...
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L’ultimo carico
Nel suo ultimo viaggio, l’ATV trasporterà un carico
abbondante e molto eterogeneo. La Stazione Spaziale...
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Materiali di laboratorio
Studio della levitazione
Il levitatore elettromagnetico offre possibilità sperimentali
uniche ...
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Il canto del cigno
L’ATV Georges Lemaître rimarrà agganciato alla Stazione
come modulo pressurizzato per un massimo di ...
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Arte spaziale
L’ATV Georges Lemaître trasporterà un’opera d’arte
spaziale, che con questo viaggio si riavvicinerà alle
...
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→	Il futuro
↑ Il veicolo Orion della NASA userà un modulo di servizio prodotto in Europa, basato sulle tecnologie degli...
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Una volta terminata la sua missione di rifornimento sulla
Stazione Spaziale Internazionale, l’ATV avrà una seconda
vita...
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Il veicolo spaziale europeo è stato progettato all’insegna
della flessibilità, per poter essere utilizzato come base
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allo stesso tempo, le spese di ricerca e produzione a carico
della NASA.
Il progetto creerà posti di lavoro altamente q...
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Modulo di servizio dell’ESA
Veicolo Orion della NASA
Modulo di servizio europeo
Orion è un veicolo delicato dai requisi...
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Motore principale
Identico ai motori
utilizzati dallo Space
Shuttle per le manovre
orbitali.
Sistema di termoregolazion...
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An ESA Human Spaceflight and Operations production
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ATV-5 brochure Italian

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ESA's fifth Automated Transfer Vehicle will be its last. ATV Georges Lemaître launches Summer 2014 for the International Space Station with scientific equipment, food, hardware and water for the astronauts living on the microgravity laboratory.

This brochure looks at the complete ATV: past missions, ATV-5 and ATV's future.

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ATV-5 brochure Italian

  1. 1. 1 automated transfer vehicle → Il cargo spaziale europeo
  2. 2. 2 European Space Agency Fin dagli inizi dell'era spaziale, l'Europa ha partecipato attivamente alle missioni nello spazio. Oggi lancia satelliti per l'osservazione della Terra, la navigazione, le telecomunicazioni e gli studi astronomici, invia sonde in punti remoti del sistema solare e collabora alle esplorazioni umane dello spazio. Lo spazio è una risorsa fondamentale per l'Europa e una preziosa fonte di informazioni per trovare risposte alle sfide globali. Lo spazio fornisce tecnologie e servizi indispensabili e aumenta la nostra comprensione del pianeta Terra e dell'universo. Dal 1975 l'European Space Agency (ESA) è protagonista dello sviluppo di queste competenze spaziali. Riunendo le risorse dei 20 Stati membri, l'ESA svolge programmi e attività che vanno ben oltre le competenze e gli interessi di ogni singolo stato europeo, sviluppando i lanciatori, i veicoli spaziali e le strutture a terra che permettono all'Europa di mantenersi all'avanguardia della ricerca spaziale globale. Cover:L’ATVvistodallaStazioneSpazialeInternazionale ESA/NASA Fanno parte dell'ESA 20 Stati membri: 18 stati dell'Unione Europea (Austria, Belgio, Repubblica Ceca, Danimarca, Finlandia, Francia, Germania, Grecia, Irlanda, Italia, Lussemburgo, Paesi Bassi, Portogallo, Romania, Spagna, Svezia e Regno Unito) più Norvegia e Svizzera. Altri otto paesi della UE hanno Accordi di Cooperazione con l'ESA: Estonia, Slovenia, Polonia, Ungheria, Cipro, Lettonia, Lituania, Malta e Repubblica Slovacca. La Bulgaria sta negoziando un Accordo di Cooperazione. Il Canada partecipa ad alcuni programmi in base a un Accordo di Cooperazione.
  3. 3. 4 Il veicolo spaziale Al servizio della Stazione Spaziale Internazionale Un’occhiata al veicolo Cosa rende l’ATV così speciale? 12 Una storia di successo La storia degli ATV I momenti migliori dell'ATV In continuo miglioramento Spirito di squadra Made in Europe Un fenomeno del blogging 20 ATV Georges Lemaître Dati principali Destinazione Stazione Spaziale Georges Lemaître: un genio belga e l’inizio di un’era Fasi critiche della missione L’ultimo carico Il canto del cigno 30 Il futuro L’eredità dell’ATV Oltre l'orbita terrestre Orion Pubblicato dallo Strategic Planning and Outreach Office del Direttorato ESA di Human Spaceflight and Operations. ESTEC, PO Box 299 2200 AG Noordwijk Paesi Bassi email: hsocom@esa.int ESA e il logo ESA sono marchi commerciali dell'Agenzia Spaziale Europea. La riproduzione o la distribuzione di materiale identificato come protetto da copyright di terze parti deve essere autorizzata dal titolare di copyright. Copyright © 2014 European Space Agency www.esa.int youtube.com/ESA @esa @esaoperations blogs.esa.int/atv facebook.com/EuropeanSpaceAgency
  4. 4. 4 → Il veicolo spaziale ↑ Immagine composita di un ATV in avvicinamento alla Stazione Spaziale Internazionale ESA—K.Oldenburg
  5. 5. 5 L’ATV (Automated Transfer Vehicle) è il veicolo di trasferimento automatizzato più potente e che offre una maggiore capacità di carico tra tutti i veicoli che visitano la Stazione Spaziale Internazionale (ISS). È il veicolo spaziale più affidabile e complesso mai costruito in Europa, in grado di attraccare sull’ISS in modo completamente automatico garantendo la massima sicurezza agli astronauti. L’ATV consente alla Stazione e ai sei membri del suo equipaggio permanente di operare sempre alla massima capacità. Il veicolo svolge un ruolo fondamentale nella logistica della Stazione, fungendo da navetta di trasporto, da ‘rimorchiatore’ e da magazzino. Ogni veicolo può consegnare fino a sette tonnellate di materiali. L’ATV rifornisce gli astronauti di cibo, acqua, gas atmosferici e apparecchiature di ricerca, ma ha anche l’importante funzione di regolare l’orbita della Stazione Spaziale. Questo veicolo del peso di 20 tonnellate è in grado di navigare in piena autonomia e di agganciarsi automaticamente alla Stazione con un margine di errore inferiore a sei centimetri. Durante la sua permanenza sull'ISS, i motori dell'ATV vengono utilizzati per innalzare l’orbita dell’ISS, contrastando la resistenza atmosferica che le fa perdere lentamente quota. L’ATV è anche in grado di modificare la traiettoria della Stazione al fine di evitare pericolosi detriti spaziali e provvede a controllarne l’assetto quando altri veicoli sono in avvicinamento. L’ATV rimane agganciato alla Stazione come modulo pressurizzato per un massimo di sei mesi, dopo i quali riparte per il rientro portando con sé alcune tonnellate di rifiuti. L’ultimo viaggio dell’ATV consiste in un rientro controllato, ma distruttivo, nell’atmosfera terrestre.
  6. 6. 6 Al servizio della Stazione Spaziale Internazionale L’ATV è un veicolo di servizio che sfrutta la sua enorme capacità per rifornire di materiali di grande importanza la struttura da 450 tonnellate della Stazione Spaziale Internazionale. Rappresenta inoltre il contributo dell’Europa alle spese operative della postazione orbitale. La nascita del programma ATV Dal 1987, sotto la guida dell’ESA, l’industria europea ha condotto vari studi concettuali e sistemistici per la realizzazione di un veicolo di rifornimento spaziale automatico. Nei primi anni ’90, l’ESA ha intrapreso vari studi congiunti, insieme alla NASA e alla Russia, per definire le missioni dell’ATV sulla Stazione Spaziale Internazionale. L’approvazione ufficiale dell’Europa al programma di sviluppo dell’ATV è arrivata nel 1995. All’inizio, il team di progetto era formato da circa una mezza dozzina di persone. Con l’ATV, l’ESA si è guadagnata il diritto di visitare la Stazione Spaziale usando i propri mezzi di trasporto. L’accesso indipendente all’avamposto orbitale ha un grande significato sul piano politico e operativo, oltre a rappresentare un contributo finanziario rilevante alle spese operative della Stazione Spaziale.     Multitasking Cargo spaziale Rimorchiatore spaziale Magazzino Carico Spinta Per gli astronauti: cibo, acqua, gas respirabile, vestiario Per la Stazione Spaziale: propellente, apparecchiature per la ricerca, ricambi Aggiustamento dell'orbita, manovre per evitare collisioni con detriti spaziali, controllo dell'assetto Modulo extra per l'equipaggio, smaltimento dei rifiuti ATV ↑ La Stazione Spaziale Internazionale orbita a un’altitudine di circa 400 km dallaTerra
  7. 7. 7 Lo sapevate? • La Stazione è più grande di un appartamento di cinque stanze. Vi sono due bagni, attrezzature sportive e una vetrata a volta a 360° chiamata Cupola. • Quando il cielo è limpido, all’alba o al tramonto, la Stazione Spaziale Internazionale è visibile a occhio nudo dalla Terra. • Per portare i rifornimenti alla Stazione Spaziale si impiegano veicoli senza equipaggio: l’ATV europeo, i Progress russi, l’HTV giapponese e i veicoli commerciali statunitensi Dragon e Cygnus. • La costruzione della Stazione nello spazio è iniziata nel 1998. Dal 2000 è occupata in modo permanente. Nessun’altra stazione spaziale è mai stata abitata così a lungo. • Per costruire la Stazione ed effettuarne la manutenzione, sono stati compiuti più di 130 lanci e 170 passeggiate spaziali condotte dagli astronauti. NASA
  8. 8. 8 Antenne GPS Sistema di protezione da micrometeoroidi e detriti orbitali Otto rack di carico usati come stiva Sensore di puntamento stellare (startracker) Sistema di attracco Serbatoi di propellente I moduli dell'atv 1 Modulo cargo integrato Trasporta il materiale di rifornimento per la Stazione. Può trasportare quasi sette tonnellate di carico solido e liquido. 2 Modulo avionico Racchiude il ‘cervello’ dei sistemi di importanza critica dell’ATV, come computer, giroscopi, sistemi di navigazione e controllo, impianti di distribuzione elettrica e comunicazione. 3 Modulo di propulsione Risolleva e manovra la Stazione per evitare potenziali collisioni con i detriti spaziali. I suoi propulsori guidano il veicolo verso la Stazione per l’attracco e la allontanano al termine della missione. ESA—I.Baroncini Un’occhiata al veicolo
  9. 9. 9 Quattro ugelli del propulsore principale 28 propulsori di controllo assetto e frenata Pannelli solari Sistemi avionici Serbatoi di acqua e gas 9 Lancio nello spazio • Il razzo Ariane 5 è alto 52 metri, quanto un edificio di 15 piani. • Al distacco dalla piattaforma di lancio, Ariane 5 pesa oltre 760 tonnellate, l’equivalente di circa 500 automobili. • Ariane 5 porta l’ATV in un’orbita circolare a 260 km di quota, 20 voltel'altitudine di crociera di un aereo passeggeri Automazione cosmica • Il sensore di puntamento stellare e il ricevitore GPS sono l’equivalente modernodelle tecniche di navigazione più antiche, basate sull’osservazione delle stelle e sulla misurazione del tempo. • L’ATV si aggancia alla Stazione Spaziale colpendo un bersaglio largo 60 cmcon un margine di errore di 6 cm, orbitando attorno alla Terra a una velocità di 28 000 km/ha un’altitudine di circa 400 km. • I quattro pannelli solaridell’ATV generano una potenza di 4800 W, poco più della potenza elettrica assorbita da una normale caldaia domestica. • Il software, scritto in 450 000 righe di codice, è il più sofisticato mai sviluppato dall’ESA. Sollevamento della Stazione • Ogni giorno la Stazione Spaziale Internazionale perde circa 50–100 m di quota. • Il secondo ATV della serie, Johannes Kepler, detiene il record per la spinta nello spazio più potente dai tempi delle missioni Apollo sulla Luna: ha innalzato l’orbita della Stazione Spaziale di 40 kmcon un’unica propulsione. • Propulsione combinata: L’ATV dispone di 32 propulsori, che includono i quattro motori principali e i 28 propulsori di controllo dell’assetto e di frenata. • Il sistema comprende inoltre 68 elettrovalvole, 84 sensori di pressione e circa 200sensori di temperatura e riscaldatori.
  10. 10. DRAGON SpaceX è entrata nella storia nel maggio 2012, 
quando il suo Dragon è diventato il primo veicolo commerciale ad approdare sulla Stazione Spaziale Internazionale. Tra tutti i veicoli senza equipaggio che attualmente visitano la Stazione Spaziale, Dragon è l’unico in grado di ritornare sulla Terra con apparecchiature e campioni scientifici. ATV – i suoi record • Il veicolo spaziale più pesante mai lanciato dall’ESA su un razzo Ariane. • Può trasportare circa tre volte il carico utile dei cargo russi e circa il 25% in più del veicolo giapponese HTV. • Fornisce la maggiore capacità di riposizionamento orbitale tra tutti i veicoli che visitano la Stazione. Consegne spaziali Operatore Lunghezza, in metri Primo lancio Peso massimo al decollo, t Carico utile, t ESA 9.8 2008 20.6 7.7 SpaceX 6.1 2010 10.2 3.3 CYGNUS Cygnus è stato il quinto
veicolo senza equipaggio nella
storia del volo spaziale a portare rifornimenti alla Stazione, e il secondo sviluppato da una società privata (Orbital Sciences). Orbital Sciences Corp. 3.7 2014 6 2 - 2.7
  11. 11. 11 Cosa rende l’ATV così speciale? Sono almeno due le caratteristiche che rendono unico questo veicolo spaziale multifunzione: la versatilità e la precisione. Le esigenze della Stazione cambiano di volta in volta,cosìcomecambianolenecessitàdiastronauti, scienziati e team di controllo. La versatilità dell’ATV consente di caricare materiali di qualunque tipo e di adattare il mix di rifornimenti, acqua, gas e propellente alle esigenze di ogni missione. In questo cargo spaziale trovano spazio anche i carichi dell’ultimo minuto. Uno speciale elevatore a piattaforma rotante consente di stipare ogni angolo del modulo pressurizzato con materiali di qualunque tipo – dai sacchi pesanti ai pacchetti personali per l’equipaggio – fino alle ultime settimane prima del lancio. Con questo sistema, gli ultimi materiali possono essere caricati quando l’ATV si trova già sul vettore Ariane 5. L’altra caratteristica dell’ATV, la precisione, risulta particolarmente importante nelle manovre in orbita.Unsistemadinavigazioneadaltaprecisione guida il veicolo sulla traiettoria verso la Stazione Spaziale Internazionale. L’attracco del quarto ATV è stato sbalorditivo per la sua precisione: il veicolo ha toccato il modulo di servizio russo con uno scostamento di appena 11 mm dal centro, e ha raggiunto il bersaglio senza mai toccare la guida a forma conica, normalmente necessaria per l'attracco di veicoli meno precisi. Questo veicolo spaziale, il più complesso mai construito in Europa, vanta un alto livello di automazione, non solo nella navigazione ma anche nelle operazioni di attracco automatico. Oltre ai veicoli russi e cinesi, l’ATV è l’unico in grado di attraccare autonomamente alla piattaforma di arrivo. Tutti gli altri veicoli richiedono l’ausilio di bracci robotizzati. HTV Il cargo giapponese Kounotori, conosciuto anche come HTV, trasporta circa cinque tonnellate di rifornimenti, apparecchiature scientifiche e ricambi sulla Stazione Spaziale Internazionale. A differenza del Progress russo e dell’ATV europeo, questo veicolo spaziale è in grado di trasportare carico pressurizzato e non pressurizzato. JAXA 9.8 2009 16.5 6 PROGRESS Progress è il cargo senza equipaggio con la maggiore anzianità di servizio – ha rifornito diverse stazioni spaziali a partire dal 1978. Ogni anno vengono lanciate tre o quattro navette Progress-M verso la Stazione Spaziale, ogni volta con oltre due tonnellate di materiali. La Progress ha forma e dimensioni simili a qualle della capsula Soyuz ed utilizza lo stesso sistema di attracco. Roscosmos 7.2 1978 7.3 2.4
  12. 12. 12 → Una storia di successo ↑ Ingegneri europei controllano l’accoppiamento tra il modulo cargo integrato e il modulo avionico ESA—S.Corvaja
  13. 13. 13 Sin dalla sua prima missione nell’aprile del 2008, l’ATV ha svolto un ruolo fondamentale per il rifornimento della Stazione Spaziale. Con le sue cinque missioni, il cargo spaziale europeo è diventato una colonna portante della logistica della Stazione. La serie ATV conferma gli eccellenti progressi compiuti dall’Europa nel trasporto spaziale. Uno dei segreti del suo successo risiede nella versatilità del veicolo – l’ATV viene aggiornato dopo ogni missione e il suo carico può cambiare di volta in volta in base alle esigenze della Stazione. L’ESA e l’industria europea hanno operato in stretta collaborazione per fare in modo che gli ATV fossero all'altezza di questa impresa spaziale. Durante il programma sono state sviluppate molte soluzioni tecniche di grande importanza per i veicoli orbitali, dalle manovre di approdo automatico ad alta precisione alle operazioni di volo libero. Nuove procedure e una formazione specifica per gli astronauti per fronteggiare situazioni di emergenza, hanno reso ancora più affidabili le operazioni dell’ATV. Il veicolo spaziale più innovativo mai sviluppato in Europa è anche l’unico elemento frutto di una collaborazione trilaterale. È infatti grazie a una stretta partnership tra Europa, Russia e Stati Uniti che le missioni dell’ATV hanno potuto conseguire successi importanti.
  14. 14. 2978 855 100 2622 Carico totale: 7100 kg 5605 0 100 1605 435 Carico totale: 6555 kg 2978 855 100 2622 ATV Johannes Kepler 16/02/2011
 21/06/2011
 126
 La più potente spinta orbitale dalle missioni Apollo sulla Luna Per la prima volta un astronauta europeo accoglie l’ATV sulla Stazione Spaziale Due astronauti europei a bordo dell’ATV: Paolo Nespoli e Roberto Vittori
 Container per l'esperimento Geoflow II 5 Carico totale: 4575 kg 3235 285 20 1150 ATV Jules Verne 9/3/2008
 29/9/2008
 205
 Primo rendezvous e attracco automatico di un veicolo europeo 6 1 La storia degli ATV LEGENDA Lancio Rientro Giorni nello spazio Record
 Aneddoto sul carico Carico scientifico Spinte di riposizionamento Manovre per evitare i detriti Propellente
 Acqua Gas Carico solido
 Carico dell’ultimo minuto
  15. 15. Carico totale: 6590 kg 3440 570 100 2489 1109 Carico totale: 6595 kg 4206 285 100 2200 592 ATV Edoardo Amaldi 23/03/2012
 04/10/2012
 196
 La più lunga fase di attracco sulla Stazione Spaziale: 184 giorni
 Il primo ATV ad essere lanciato ad appena un anno di distanza dal predecessore Sistema FCPA (Fluids Control Pump Assembly) per il riciclaggio dell’urina in acqua potabile Piastrelle schermanti per Altea-Shield
 Biolab Life Support Module 3
 Alimenti e kit di raccolta delle urine per Energy 9 ATV Georges Lemaître 25/07/14 Il veicolo spaziale più pesante mai lanciato su un razzo Ariane 5: 20.275 kg
 Riproduzione artistica del meteorite ‘Campo del Cielo’ Esperimenti sul rientro a bassa inclinazione (REBR-W, I-Ball, BUC) Levitatore elettromagnetico
 Dimostratore di rendezvous Sistema FCPA (Fluids Control Pump Assembly) per il riciclaggio dell’urina in acqua potabile ATV Albert Einstein 05/06/2013 02/11/2013
 151
 Attracco sulla Stazione Spaziale con la massima precisione possibile La prima ripresa video del rientro di un ATV vista dallo spazio Toolbox stampato in 3D
 Container per campioni FASES
 Nuovo microscopio per Biolab Cartucce per la raccolta di campioni
 Alimenti e kit di raccolta delle urine per Energy 6
  16. 16. 16 ↑ Lancio. Il lancio è uno dei momenti più delicati di ogni missione. Gli ATV vengono lanciati in orbita dallo spazioporto europeo di Kourou, nella Guyana francese. L’ATV Georges Lemaître è il veicolo spaziale più pesante ad essere lanciato nello spazio da un razzo Ariane, con una massa di 20 275 kg. ↑ Attracco. Negli ultimi 250 m che precedono il contatto con la Stazione Spaziale, il sofisticato sistema di rendezvous automatico dell’ATV aziona i sensori ottici del proprio videometro, il cui funzionamento si basa sull’analisi di raggi laser. Nonostante una massa di circa 20 tonnellate, il veicolo riesce ad eseguire le manovre in modo autonomo con un margine di errore di pochi centimetri. In continuo miglioramento Il volo inaugurale dell’ATV Jules Verne ha segnato il primo rendezvous e approdo di un veicolo spaziale europeo in una missione di rifornimento alla Stazione Spaziale Internazionale. Da allora il veicolo è stato progressivamente migliorato. Dopo la prima missione, le analisi post-volo hanno prodotto 130 raccomandazioni tecniche, circa 30 delle quali sono state incorporate nella progettazione dei successivi ATV. I team degli ATV ripetono questo esercizio ad ogni missione, individuando le correzioni necessarie e le possibili soluzioni. Anche le revisioni insieme ai partner e ai rappresentanti dell’industria sono ormai procedure abituali. L’obiettivo è quello di migliorare il veicolo spaziale ad ogni missione tenendo conto, allo stesso tempo, delle esigenze di carico in continua evoluzione. Il tempo accresce la pressione, spingendo le catene di produzione e integrazione europee a lavorare a pieno ritmo. L’ATV Johannes Kepler è stata la prima unità di produzione. Da veicolo spaziale ‘sui generis’, l’Automated Transfer Vehicle è diventato un mezzo di trasporto di serie, con una frequenza di lancio annuale. In genere, dalla fine di una missione al lancio dell’ATV successivo trascorrono circa sei mesi, e questo lascia ben poco tempo per implementare le migliorie desiderate sul veicolo successivo. I momenti migliori degli ATV ESA/NASAESA—S.Corvaja
  17. 17. 17 ↑ Rendezvous. Dopo il lancio, un sistema di navigazione ad alta precisione guida la traiettoria dell’ATV verso il rendezvous con la Stazione Spaziale. L’ATV JulesVerne è stato il primo veicolo europeo ad eseguire un rendezvous in modo automatico. Questa immagine ritrae l’ATV Edoardo Amaldi in volo libero, con i suoi propulsori in azione sullo sfondo scuro dello spazio. ↑ Rientro. Ogni missione si conclude con la disentegrazione dell’ATV nell’atmosfera, un processo che si svolge senza alcun pericolo per la Terra sopra un’area disabitata dell’Oceano Pacifico. Il quinto e ultimo ATV ha a bordo diversi strumenti che permetteranno di acquisire dati importanti sul rientro dei veicoli spaziali. Un vantaggio importante di questo ritmo serrato è che la comunicazione e l’efficienza dei team degli ATV aumentano in misura esponenziale. Gli ingegneri impegnati nello sviluppo della struttura non devono mai aspettare molto per assistere al lancio delle proprie creazioni nello spazio. La natura del programma ATV permette ai tecnici di analizzare i risultati del volo e di elaborarevoltapervoltalepossibilisoluzionimigliorative. Dai guasti elettrici al blocco delle antenne di comunicazione, dal distacco delle coperte termiche allo stallo dei ventilatori, tutti gli ATV hanno mostrato piccoli difetti, mai tali tuttavia da compromettere le missioni. Gli ATV hanno una struttura estremamente affidabile. La parola chiave è ‘sicurezza’ - ed è questo il criterio alla base di tutte le operazioni. Durante l’attracco, vi sono almeno tre barriere di sicurezza a proteggere la Stazione Spaziale Internazionale e il suo equipaggio. Gli ATV sono diventati molto più aperti a ricevere le richieste di carico dell’ultimo minuto. Una delle innovazioni più apprezzate a terra è stato il ‘Late Cargo Access Means’, uno speciale elevatore a piattaforma girevole che permette di raggiungere ogni angolo del modulo pressurizzato anche dopo che l’ATV è stato posizionato sul vettore di lancio. L’elevatore, dotato di un braccio di manovra telescopico, viene usato per caricare sacchi grandi e pesanti in base alle necessità della Stazione. ESA/NASAESA/NASA
  18. 18. 18 Spirito di squadra Non c’è niente di meglio di una serie continua di sfide per creare un forte spirito di squadra. Le persone che lavorano sul veicolo spaziale europeo sono estremamente motivate e la maggior parte di loro dichiarerebbe senza esitazioni che questa è la migliore esperienza della loro carriera. In tutti i team che partecipano al progetto ATV si respira un forte spirito di collaborazione. Anche quando i tempi sono molto ristretti, questo spirito rappresenta sempre una chiave di successo fondamentale per le missioni degli ATV. Anche se l'ATV è in grado di navigare, volare e agganciarsi alla Stazione in modo automatico, ha ugualmente bisogno di assistenza da terra. Per l’intera durata della missione, il veicolo viene monitorato e comandato dal Centro di controllo ATV (ATV-CC), che lavora giorno e notte in stretta collaborazione con i centri di controllo in Russia e negli Stati Uniti. L’ATV-CC dirige le operazioni di volo e coordina le risorse a terra, in modo che ogni Sito di lancio Kourou, Guyana francese Centro di controllo delle missioni NASA Houston, Stati Uniti Centro di controllo ATV Tolosa, Francia Stazione di White Sands New Mexico, Stati Uniti Centro di Controllo Columbus Oberpfaffenhofen, Germania Centro di controllo delle missioni russe Korolev, Russia comando venga gestito in modo congiunto dai partner della Stazione Spaziale. Tre agenzie spaziali significa tre diverse culture a livello ingegneristico. Data la natura trilaterale di questo complesso veicolo spaziale, i team hanno dovuto adottare e mantenere una mentalità aperta. Alla fine, il progetto ATV ha permesso di sviluppare approcci comuni alla progettazione, alla costruzione e al controllo del veicolo. Made in Europe Non è un caso che gli ATV portino i nomi di grandi scienziati e visionari europei. Questi nomi hanno lo scopo preciso di sottolineare il profondo radicamento dell’Europa nei campi della scienza, della tecnologia e della cultura. Il progetto ATV coinvolge decine di aziende e migliaia di tecnici e ingegneri in tutta Europa. Ogni veicolo rappresenta la felice conclusione di una complessa collaborazione industriale che va oltre le agenzie, le aziende e i confini internazionali. La forza lavoro altamente qualificata dell’ESA e delle industrie europee rende possibile lo sviluppo di sistemi e tecnologie spaziali altamente sofisticati. Airbus DS è il contraente principale per le attività di produzione industriale. La società gestisce oltre 30 subfornitori e circa 2000 persone, per l'integrazione di una molteplicità di sottosistemi realizzati in dieci paesi europei. ESA—K.MacDonell
  19. 19. 19 Arianespace, la prima società mondiale nel settore del trasporto spaziale commerciale, ha sviluppato il lanciatore Ariane 5 ES appositamente per l’ATV, con uno stadio superiore riaccendibile. Per l’intera durata delle missioni, gli ATV vengono monitorati e comandati dal Centro di Controllo ATV in Francia, che lavora giorno e notte in stretta collaborazione con i centri di controllo in Russia e negli Stati Uniti. L’ATV non è un’impresa esclusivamente europea. Al progetto partecipano anche diverse società russe, che costruiscono il meccanismo di attracco, il sistema di rifornimento e l’elettronica, e aziende statunitensi che forniscono i bersagli video, le luci e alcuni componenti per i sistemi di propulsione. Un fenomeno del blogging Il blog dell’ESA dedicato agli ATV è diventato un grande successo mediatico. È una fonte di informazioni estremamente nota e apprezzata, che vanta link permanenti e viene regolarmente citata in numerosi mezzi di informazione, siti dedicati all’astronautica e nei social network. Dal 2010, le quasi 621 000 visualizzazioni e i milioni di commenti pubblicati sulla pagina Facebook dell’ESA confermano il successo di questa formula: un progetto editoriale dal ‘volto umano’ arricchito da citazioni, interviste, video e commenti in uno stile informale e amichevole. Il blog si è inoltre guadagnato un’ottima reputazione come fonte autorevole di aggiornamenti sulle missioni. Basti pensare che i direttori delle missioni degli ATV rispondono direttamente alle domande degli utenti. Dal 2013, la copertura delle operazioni degli ATV sui social media si è allargata ulteriormente con l’aggiunta del canale Twitter @esaoperations. Questo canale ha generato 35 milioni di visualizzazioni di notizie e aggiornamenti in tempo reale provenienti da Kourou, dal Centro di Controllo ATV e dalla Stazione Spaziale Internazionale. Il blog tratta tutti gli aspetti della missione ATV: la campagna di lancio, l’addestramento degli astronauti, il lancio, l'attracco e tutte le altre fasi fino al rientro, e altri aggiornamenti in tempo reale. Il traffico, particolarmente intenso in concomitanza con gli eventi più importanti, ha toccato punte di oltre 23 000 visite in appena 10 ore durante l’attracco dell’ATV Edoardo Amaldi. blogs.esa.int/atv/
  20. 20. 20 → ATV GEORGES LEMAÎTRE ↑ Ultimi controlli sui pannelli solari realizzati per l'ATV dell'ESA DutchSpace
  21. 21. 21 Il veicolo spaziale europeo partirà per il suo quinto – e ultimo–viaggioversolaStazioneSpazialeInternazionale con il più grande carico solido e liquido mai trasportato. L’ATV, che porta il nome dell’astronomo e cosmologo belga Georges Lemaître, sarà lanciato in estate da Kourou, nella Guyana francese, su un razzo Ariane 5. Seguendo le orme dei suoi predecessori, l’ATV Georges Lemaître è pronto a svolgere il proprio compito e a rifornire l’equipaggio dell’ISS di cibo, acqua, ossigeno e attrezzature di ricerca. Nei sei mesi in cui resterà attraccato dovrà inoltre correggere la posizione orbitale della Stazione Spaziale. L’ultimo ATV della serie porterà sulla Stazione circa 6,6 tonnellate di materiali. Il carico solido, del peso di circa 2620 kg, sarà il più grande mai trasportato finora da un ATV, ma questa volta vi sarà meno propellente per il riposizionamento orbitale della Stazione. Per la prima volta, i tre serbatoi d’acqua del cargo spaziale saranno a pieno carico, per un totale di 850 litri. L’ATV trasporterà anche diverse apparecchiature importanti per la ricerca scientifica. Tra queste, diversi componenti destinati al levitatore elettromagnetico, un’apparecchiatura che consente la fusione e la solidificazione dei metalli in assenza di gravità. L’esperienza dell’ATV Georges Lemaître potrà fornire indicazioni utili allo sviluppo di nuovi strumenti per il rendezvous con oggetti “non collaboranti”, come detriti spaziali o asteroidi. Il veicolo fungerà da banco di prova per una serie di prototipi di sensori di puntamento ottici, basati su una telecamera a infrarossi a lungo raggio e su un sensore di immagini 3D a corto raggio. Nessuna missione degli ATV è mai uguale alla precedente, e per i team non c’è mai un momento di relax. L’esperienza e la fiducia derivate dalle missioni precedenti permettono loro di gestire con sicurezza le complesse manovre del veicolo, ma sempre con la massima concentrazione.
  22. 22. 22 Toccherà all’astronauta dell’ESA Alexander Gerst il compito di monitorare l’ATV Georges Lemaître nella fase di avvicinamento alla Stazione, un ruolo che non dovrebbe creargli particolari preoccupazioni: il veicolo da 20 tonnellate è infatti in grado di navigare in autonomia e di eseguire le manovre di attracco automaticamente. Una volta agganciato, l’ATV verrà utilizzato dagli astronauti come modulo supplementare di bordo. Alla fine della missione, il veicolo ripartirà dalla stazione orbitale portando con sé alcune tonnellate di rifiuti (acque reflue, materiali e attrezzature). La fase di sgancio sarà monitorata dall’astronauta dell’ESA Samantha Cristoforetti, nel corso della sua missione sull’ISS a partire dalla fine del 2014. Un insieme di telecamere e sensori registrerà una grande quantità di dati sul rientro e sul passaggio dell’ATVGeorgesLemaîtreattraversol’atmosferaterrestre, lungo una nuova traiettoria meno inclinata. Queste informazioni renderanno più agevole, a suo tempo, lo smantellamento della Stazione Spaziale. T + 00:00:00 Decollo T + 00:02:18 Separazione primo stadio T + 00:03:29 Sgancio del fairing, guscio protettivo del carico utile T + 00:09:01 Separazione secondo stadio T + 01:06:39 Separazione ATV 0 0 AltitudineVelocità km km/h 61 8300 km km/h 107 10 100 km km/h 133 26 100 km km/h 273 27 800 km km/h Destinazione Stazione Spaziale ESA—I.Baroncini Dati principali Sito di lancio Kourou, Guyana francese Data di lancio 25 luglio 2014 Lanciatore Ariane 5 ES Attracco 12 agosto 2014 Distacco dicembre 2014 / gennaio 2015 ATV-5 Diametro 4,5 m Lunghezza 9,8 m Massa totale del veicolo 12 039 kg Pannelli solari spiegati 22,3 m Lanciatore Ariane 5 ES Altezza 50,5 m Diametro 5,4 m Peso al decollo 760 tonnellate Carico utile dopo il lancio 19,8 tonnellate Le date esatte di lancio e attracco potrebbero variare.
  23. 23. 23 Rendezvous e attracco Fino a due settimane Periodo di aggancio Fino a sei mesi Georges Lemaître: un genio belga e l’inizio di un’era Nel 1894, anno di nascita di Georges Lemaître, la maggior parte degli scienziati riteneva che l’universo fosse infinito e che il suo aspetto generale si mantenesse costante. L’astronomo, professore di fisica e sacerdote cattolico, avanzò l’idea che l’universo avesse avuto inizio in un preciso momento, nel quale tutta la materia e l’energia erano concentrate in un solo punto. Nacque così la teoria del Big Bang. Lemaître trovò una serie di soluzioni alle equazioni sulla relatività di Einstein, descrivendo un universo in espansione, quindi non statico, e fornendo una prima stima deduttiva della costante di Hubble. Lemaître contribuì allo sviluppo della scienza per tutta la vita. Studiò i raggi cosmici e si dedicò al “problema dei tre corpi”, relativo al movimento di tre masse puntiformi in interazione gravitazionale nello spazio. Morì nel 1966 a Lovanio, in Belgio, all’età di 71 anni. Detriti in arrivo I micro-meteoriti e i detriti spaziali non sono uno scherzo: un impatto con un oggetto anche molto piccolo che può viaggiare fino a 72 km al secondo, può avere serie conseguenze. L’ATV è provvisto di una schermatura metallica che funge da paraurti e impedisce l’ingresso di oggetti estranei nelle parti vitali del veicolo.  Se i telescopi e i radar terrestri rilevano possibili pericoli in arrivo, il sistema di propulsione dell’ATV può regolare l’orbita della Stazione ed eseguire una manovra elusiva. Queste manovre sono cruciali per la sicurezza della Stazione e del suo equipaggio, e solitamente richiedono ore di pianificazione. Le collisioni con i detriti spaziali sono evenienze rare, e il protocollo per l’eliminazione di questo rischio viene attivato solo quando la probabilità di un impatto è maggiore di 1 su 100 000. L’ATV Jules Verne ha eseguito una di queste manovre nel 2008 per evitare l’impatto con i residui di un vecchio satellite. KatholiekeUniversiteitLeuven
  24. 24. 24 Fasi critiche della missione DuranteilvolodiunATV–dallancioall’attracco,edaldistacco al rientro – un team dedicato di 60 persone collabora al controllo di tutte le procedure. Il processo può comportare l’invio di oltre 5000 comandi all’ATV il quale, a sua volta, può trasmettere fino a 35 000 parametri telemetrici. Un flusso di informazioni di questa portata richiede svariati sistemi di telecomunicazione e una comuni- cazione costante tra il Centro di Controllo ATV, i centri di controllo delle missioni di Houston e Mosca e la Stazione Spaziale Internazionale. Lancio Il lanciatore Ariane 5, dal peso di 760 tonnellate, decolla da Kourou, nella Guyana francese. Separazione dal lanciatore Circa un’ora dopo il lancio, l’ATV si separa dallo stadio superiore del razzo. Un sistema di navigazione ad alta precisione guida il veicolo verso il rendezvous con la Stazione Spaziale. Fase di volo libero L’ATV Georges Lemaître ha bisogno di tempo per arrivare alla Stazione Spaziale. Un sensore di puntamento stellare (startracker) calcola l’orientamento del veicolo identificando le costellazioni nel cielo, mentre un ricevitore GPS consente di calcolarne la posizione. Gli ATV possono restare in volo libero nello spazio fino a otto settimane, ma per la missione dell’ATV-5 si prevede un tempo di volo totale di circa due settimane, compreso un volo di ricognizione attorno alla Stazione per il test dei prototipi dei sensori ottici. Posizionamento Una precisa sequenza propulsiva porta l’ATV fino a una distanza di circa 30 chilometri dalla Stazione Spaziale. Da qui, il veicolo si allinea e prosegue il tragitto verso la Stazione. Avvicinamento Negli ultimi 250 m, il sofisticato sistema di rendezvous automaticodell’ATVutilizzaisensoriotticidelvideometro per calcolare la distanza, la velocità e l’angolazione rispetto alla porta di attracco sul modulo russo Zvezda. Rendezvous e attracco La navetta da 20 tonnellate si muove in autonomia e in circa tre ore e mezza si aggancia alla Stazione Spaziale, con un margine di errore inferiore ai 6 cm. ESA/NASA
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  26. 26. 26 L’ultimo carico Nel suo ultimo viaggio, l’ATV trasporterà un carico abbondante e molto eterogeneo. La Stazione Spaziale Internazionale, così come gli astronauti che dal 2000 si sono alternati a bordo dell’ISS, hanno bisogno periodicamente di vari rifornimenti. Acqua A bordo della Stazione Spaziale Internazionale vi sono due tipi di acqua potabile. Russi e americani utilizzano infatti additivi differenti per impedire la proliferazione di batteri nell’acqua potabile: ioni d’argento o iodio. I serbatoi di rifornimento destinati ai russi sono riempiti con acqua proveniente da una fonte ricca di minerali naturali, situata nella zona di Torino. Il veicolo spaziale trasporta anche il Fluids Control Pump Assembly (FCPA), un componente cruciale che permette di riciclare l’urina per produrre l'acqua potabile necessaria a sostenere la vita a bordo. Gas L’ATV Georges Lemaître può trasportare diversi tipi di gas: ossigeno, aria e azoto. L’ossigeno viene usato per aumentare la pressione nella Stazione mentre l’aria, formata per il 21% da ossigeno, viene normalmente impiegata dopo le passeggiate spaziali per velocizzare la pressurizzazione. Propellente Tra tutte le navette che riforniscono la Stazione, l’ATV è quellachetrasportalamaggiorequantitàdicombustibile. Il Georges Lemaître trasporta soprattutto propellente: il suo carico principale comprende quasi tre tonnellate di combustibile, destinato per la maggior parte al riposizionamento orbitale della Stazione. Quasi un terzo sarà usato per rifornire i serbatoi russi sull’ISS, in modo che la Stazione sia in grado di eseguire autonomamente le operazioni di controllo dell’assetto e di riallineamento in quota in assenza di un veicolo ausiliario. Un carico pesante CARICO LIQUIDO 3933 kg CARICO TOTALE 6555 KG CARICO SOLIDO 2622 KG Supporto propulsivo 2118 kg Rifornimento di propellente 860 kg Acqua 855 kg Gas 100 kg ↑ Il carico per gli astronauti trasportato dall’ATV include generi alimentari ↑ L’astronauta dell’ESA André Kuipers esamina una bolla in una goccia ESA/NASA ESA/NASA
  27. 27. 27 Materiali di laboratorio Studio della levitazione Il levitatore elettromagnetico offre possibilità sperimentali uniche per la fusione e la solidificazione di campioni metallicisenzacontenitori.Idiversicomponentitrasportati dall’ATV permetteranno a questo sistema di lavorare i materiali fino a temperature di circa 2000 °C. Occhi sulla Stazione Grazie a nuove tecnologie di navigazione sarà possibile osservare la Stazione da diverse angolazioni e distanze, per favorire lo sviluppo di sensori più avanzati per i futuri rendezvous con altre stazioni spaziali o asteroidi. Alcuni giorni prima dell’attracco, l’ATV Georges Lemaître compirà un volo di ricognizione intorno alla Stazione per effettuare il maggior numero possibile di riprese con le telecamere e il sensore di immagini 3D a corto raggio installati nel cono anteriore del veicolo. In vista della distruzione L’ultimo esemplare della famiglia di ATV dell’ESA darà il proprio contributo agli ultimi momenti di vita della Stazione Spaziale Internazionale. Date le dimensioni della stazione orbitale, esiste il rischio che, al momento dellasuadistruzione,unapartedeiframmentirimbalzino nello spazio al di fuori dell’atmosfera terrestre, un po’ come un sasso piatto lanciato sulla superficie di uno stagno. Finora, gli ATV sono rientrati seguendo una traiettoria molto ripida per ridurre l’area di collisione con l’atmosfera della Terra. Per l’ATV Georges Lemaître è invece previsto un ritorno con un’angolazione meno ripida. Tre diversi esperimenti (designati REBR-W, IBall e BUC) consentiranno di ottenere preziose informazioni sulla scomposizione del veicolo, che saranno utilizzate per i rientri futuri. ↑ Parti del levitatore elettromagnetico ↑ Apparecchio per la registrazione dei dati del rientro ↑ Sensori di rendezvous ottici d’acqua DLR ESATheAerospaceCorp
  28. 28. 28 Il canto del cigno L’ATV Georges Lemaître rimarrà agganciato alla Stazione come modulo pressurizzato per un massimo di sei mesi. Terminata la sua missione, il veicolo europeo ripartirà con un carico di sei tonnellate di rifiuti. L’ultimo viaggio dell’ATV sarà un rientro controllato e distruttivo nell’atmosfera terrestre, seguendo una traiettoria meno ripida. Mentre l’ATV sarà agganciato alla Stazione, gli astronauti scaricheranno gradualmente i rifornimenti dal veicolo e lo riempiranno di rifiuti liquidi e solidi per liberare spazio a bordo dell’ISS. Una volta trasferito tutto il carico e completati i riposizionamenti orbitali, il Georges Lemaître potrà ripartire. Il volo di ritorno inizierà con una spinta dei propulsori, che allontanerà l’ATV dalla Stazione. Circa 24 ore più tardi, il veicolo si incendierà e si distruggerà, senza pericolo per la Terra, sopra un’area disabitata dell’Oceano Pacifico meridionale. L’ATV Georges Lemaître compirà un ultimo gesto importante prima di concludere la sua missione. Il suo ‘viaggio d’addio’ sarà diverso da quello degli altri ATV perché i motori faranno deorbitare il veicolo con una traiettoria molto meno ripida di quelle utilizzate finora. Questo angolo di rientro sarà utile per pianificare lo smantellamento della Stazione Spaziale. Benché non sia ancora stata fissata una data, gli ingegneri stanno già studiando una possibile strategia di rientro per la Stazione. Il canto del cigno dell’ATV sarà un bagliore di luce in una notte senza luna. Una telecamera della Stazione, che volerà sopra la traiettoria di rientro dell’ATV, congiuntamente a tre esperimenti condotti sull’ATV e una serie di telescopi posizionati a terra, faranno di questo rientro il fine missione più monitorato nella storia dei veicoli spaziali europei.
  29. 29. 29 Arte spaziale L’ATV Georges Lemaître trasporterà un’opera d’arte spaziale, che con questo viaggio si riavvicinerà alle sue origini cosmiche. A bordo del veicolo viaggerà infatti una riproduzione del meteorite  Campo del Cielo, caduto sulla Terra oltre 5000 anni fa. Il meteorite, che risale a 4,5 miliardi di anni fa, è stato riprodotto dall’artista Katie Paterson nel rispetto della forma originale di questa roccia spaziale primordiale. ↑ Rappresentazione artistica del rientro dell'ATV ESA—D.Ducros K.Paterson
  30. 30. 30 → Il futuro ↑ Il veicolo Orion della NASA userà un modulo di servizio prodotto in Europa, basato sulle tecnologie degli ATV dell’ESA ESA—D.Ducros
  31. 31. 31 Una volta terminata la sua missione di rifornimento sulla Stazione Spaziale Internazionale, l’ATV avrà una seconda vita come vetrina delle capacità europee nel settore aerospaziale. La sua caratteristica forma a X continuerà a vivere nella storia spaziale. L’ESA sta già studiando come realizzare il suo successore, un modulo di servizio derivato dall’ATV che fungerà da supporto al veicolo Orion della NASA. Questo veicolo permetterà agli astronauti di viaggiare ancora più lontano nello spazio. L’eredità dell’ATV La durata, le risorse assegnate e la complessità tecnica del programma ATV non hanno eguali nella storia dei voli spaziali europei. Le informazioni acquisite con la costruzione e la gestione del veicolo hanno generato un enorme know-how, e l’ESA cercherà di mettere a frutto queste competenze e tecnologie in nuove applicazioni spaziali. Il successo dell’ATV è il risultato di quasi due decenni di partnership internazionali. Questa esperienza di stretta collaborazione tra culture tecniche e team differenti rappresenta un precedente importante per nuovi progetti congiunti di esplorazione spaziale da avviare nei prossimi decenni.
  32. 32. 32 Il veicolo spaziale europeo è stato progettato all’insegna della flessibilità, per poter essere utilizzato come base per lo sviluppo di una grande varietà di nuovi veicoli spaziali. Le tecnologie dell’ATV potranno essere utilizzate per missioni automatiche, ad esempio per il controllo dei detriti spaziali e per varie operazioni al servizio di altri veicoli in orbita. L’ATV potrebbe evolversi in un laboratorio spaziale senza equipaggio, oppure in un rimorchiatore da usare per il trasporto di tonnellate di materiali su orbite lunari e marziane. Con la fine della serie ATV, l’ESA ha dovuto scegliere tra la costruzione di un sesto veicolo spaziale o lo sviluppo di qualcosa di nuovo. L’agenzia ha scelto di guardare al futuro, e ha iniziato a valutare una serie di opzioni per la costruzione di un nuovo veicolo spaziale insieme alla NASA. Il veicolo sarà realizzato sfruttando le tecnologie applicate e sperimentate con le impeccabili missioni degli ATV. Diverse società statunitensi stanno già usufruendo del lascito tecnologico degli ATV. La navetta Cygnus, un veicolo commerciale prodotto da Orbital Sciences, utilizza i sistemi degli ATV per le proprie missioni sulla Stazione Spaziale. Le spedizioni Cygnus, da parte loro, hanno ricadute positive sull’industria europea del settore. Oltre l'orbita terrestre L’ESA è pronta per affrontare le nuove sfide del trasporto spaziale – sarà infatti un modulo europeo a portare il veicolo Orion della NASA sulla Luna ed oltre. Questo progetto sarà la prima collaborazione tra ESA e NASA per la realizzazione di un veicolo di trasporto che vada oltre la bassa orbita terrestre. Il modulo di servizio per Orion sarà il prossimo contributo ‘in natura’ dell’ESA alla partnership per la Stazione Spaziale. Questo programma permetterà alle industrie europee di mettere a frutto le tecnologie sviluppate con gli ATV alleggerendo, NASA
  33. 33. 33 allo stesso tempo, le spese di ricerca e produzione a carico della NASA. Il progetto creerà posti di lavoro altamente qualificati in Europa in un settore innovativo, garantendo il futuro di nuove sfide spaziali. L’invio di astronauti europei su Orion rientra naturalmente tra gli auspici della comunità spaziale europea. Orion Il nome ufficiale di Orion è ‘Multi-Purpose Crew Vehicle’ (veicolo multifunzione con equipaggio), a sottolineare le sue possibilità di utilizzo per missioni di natura differente. In base ai piani attuali, il veicolo trasporterà fino a quattro astronauti nello spazio per poi riportarli in sicurezza sulla Terra. Il primo volo, denominato Exploration Flight Test-1, porterà Orion a un’altitudine di circa 5700 km dalla superficie terrestre, la distanza più grande mai coperta da un equipaggio nello spazio. L’obiettivo sarà quello di testare il modulo ad alte velocità di rientro. Questa volta non vi saranno astronauti a bordo, e un adattatore simulerà la struttura del modulo di servizio. Il modulo di servizio europeo sarà utilizzato per l’Exploration Mission-1, il primo volo di un veicolo Orion completo. Il modulo di servizio utilizzerà molte tecnologie derivate dagli ATV per la propulsione e l’alimentazione del veicolo, oltre a trasportare ossigeno, azoto e acqua per il rifornimento dei futuri equipaggi. L’Exploration Mission-1 consisterà in un sorvolo lunare senza equipaggio, che farà ritorno nell’atmosfera terrestre a 11 km/s – la massima velocità mai raggiunta per un rientro.Il volodovrebbesvolgersi entrola finedel decennio.
  34. 34. 34 Modulo di servizio dell’ESA Veicolo Orion della NASA Modulo di servizio europeo Orion è un veicolo delicato dai requisiti funzionali complessi. Il modulo di servizio europeo sarà posizionato direttamente al di sotto del modulo dove risiede l'equipaggio. Dal corpo principale si estenderanno i pannelli solari a X caratteristici degli ATV. Questa sarà la prima collaborazione dell’ESA a una parte cruciale di un progetto spaziale della NASA. Le attività di sviluppo si svolgeranno interamente in Europa; gli ingegneri americani si occuperanno quindi di integrare il modulo di servizio europeo con Orion. Iprogettidibaseelecompetenzeacquisiteinundecennio di sviluppo degli ATV saranno riutilizzati per le missioni di Orion. L’ESA sta implementando nuove tecniche per ridefinire e qualificare il modulo di servizio, e fornirà il proprio supporto durante le missioni in caso di anomalie. Il modulo di servizio sarà realizzato in larga misura sulla base delle tecnologie degli ATV. Le sue funzioni al servizio della capsula saranno essenzialmente quattro: propulsione, alimentazione elettrica, termoregolazione e approvvigionamento di risorse vitali per gli astronauti, come acqua e aria respirabile. Queste funzioni basilari e diversi altri componenti saranno derivati direttamente dall’esperienza degli ATV. Il modulo di servizio europeo ospiterà inoltre il motore principale di Orion, i propulsori e il carburante necessari per i trasferimenti orbitali, il controllo dell’assetto e il controllo in situzioni di emergenza in fase di ascesa in alta quota. NASA
  35. 35. 35 Motore principale Identico ai motori utilizzati dallo Space Shuttle per le manovre orbitali. Sistema di termoregolazione Basato su un circuito termico a fluido attivo come quello utilizzato sulla Stazione Spaziale anziché sui condotti termici impiegati sull’ATV e molti altri satelliti. I serbatoi di propulsione sono circondati da radiatori termici. Pannelli solari Le ali degli ATV saranno sensibilmente rinnovate. Leggermente più corti ma più larghi, i pannelli solari di Orion useranno la tecnologia ad arseniuro di gallio e forniranno fino a 11 kW di elettricità, una potenza sufficiente per coprire il fabbisogno tipico di un’abitazione. Questi nuovi pannelli solari europei offrono un’efficienza del 30% nella conversione dell’energia solare, contro il 17% circa dei pannelli dell’ATV. Risorse extra Il modulo di servizio potrà fornire spazi e risorse aggiuntive durante le missioni, ad esempio per lo svolgimento di esperimenti scientifici e dimostrazioni tecniche o per l’implementazione di apparecchiature lunari. Dimensioni Diametro di 4,5 m, simile a quello di un ATV, e lunghezza di 2,7 m, la metà rispetto a un ATV. Le differenze NASA
  36. 36. 36 An ESA Human Spaceflight and Operations production Copyright © 2014 European Space Agency CONTACT eSA/eStec Communication Office +31 71 565 3009 hsocom@esa.int

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