La tratta veloce per la Stazione spaziale

Nel pomeriggio del 31 luglio una nuova versione della storica navicella da carico russa Progress, la MS-12, è stata lanciata verso la Stazione spaziale internazionale con carburante, esperimenti e rifornimenti per gli astronauti (le Progress non portano astronauti, che sono invece attualmente traghettati con le Soyuz). Una missione di routine, ma questo lancio è stato un po' particolare rispetto ai precedenti: anziché impiegarci le canoniche 6 ore circa per coprire i 400 km che ci separano dalla Iss, ci ha messo poco meno di tre ore e mezza.

Tempi lunghi? La Stazione spaziale orbita attorno alla Terra a circa 400 chilometri, e 6 ore per arrivarci sembrano tante: ma anche 3 ore sono tante, considerato che la velocità di avvicinamento della Progress alla Iss è di circa 28.000 chilometri all'ora. Nessuno pensa che ci si dovrebbe arrivare in un minuto, ma perché ci vuole così tanto di più?

Il fatto è che la navicella diretta alla Iss fa scalo su di un'orbita intermedia per una serie di verifiche: ecco quali, e che cosa è cambiato con l'ultimo lancio.

Trasferimento all'orbita di Hohmann. Completata l'ultima fase della sequenza di lancio, con la separazione da ogni altro modulo del lanciatore, la navicella (Progress o Soyuz) si posiziona su di un'orbita a circa 220 chilometri dalla Terra. Qui si verifica innanzi tutto se la navicella in corsa verso la Iss è in buone condizioni (con una serie di test) e se l'orbita raggiunta è esattamente quella prevista.

Il trasferimento tra la Terra e la prima orbita di parcheggio è detto trasferta di Hohmann, da Walter Hohmann, ingegnere tedesco che nel 1925 diede un importante contributo alla comprensione della dinamica orbitale. Durante la trasferta di Hohmann la navicella deve usare i suoi motori due volte: la prima volta per raggiungere l'orbita di parcheggio, la seconda per imprimere la giusta velocità per stare su tale orbita.

Se i test mostrassero del problemi, la navicella con uomini a bordo (la Soyuz) può rimanere in quell'orbita anche per 36 rivoluzioni attorno al pianeta (fino ad alcuni anni fa si rimaneva comunque per tutto questo tempo), dopodiché o ritorna a Terra (in caso di gravi problemi) oppure parte verso la Iss. Per la navicella cargo Progress, invece, non è previsto alcun rientro perché, benché simile alla Soyuz, non ha una copertura termica a proteggerla dal calore del rientro né paracadute per un atterraggio controllato: il cargo può solo bruciare rientrando in atmosfera.

Ultima tappa. Se tutti i dati sono positivi la navicella riprende il suo viaggio: la seconda trasferta orbitale porta la Progress (o la Soyuz) in prossimità della Iss.

Questa tratta del viaggio è una trasferta biellittica e richiede tre accensioni del motore. A questo punto, con la Iss e la navicella che viaggiano praticamente alla stessa velocità (28.000 km all'ora circa), con piccolissime variazioni di velocità della navicella in corsa si arriva all'aggancio.

Negli ultimi anni le navicelle di Roscosmos in viaggio verso la Iss rimanevano in orbita bassa (l'orbita di Hohmann) per 6 rivoluzioni attorno alla Terra: con il lancio della Progress MS-12 si sono testate (con successo) nuove procedure per fare rimanere in orbita basa la navicella per sole due orbite.

La cosa più probabile è che adesso si applicheranno le nuove procedure anche alle Soyuz, dimezzando i tempi di percorrenza degli astronauti verso la Iss.