Innovazione e spazio: Nasa, nuove partnership per le missioni su Luna e Marte

La Nasa ha annunciato nuove partnership, per applicare e sviluppare nuove tecnologie innovative ai prossimi progetti di esplorazione spaziale di Luna e Marte.

Sono 14 le aziende statunitensi selezionate – in un confronto competitivo – dall’agenzia spaziale americana, per un valore complessivo di partnership di circa 43,2 milioni di dollari. Vedi Utilizing Public Private Partnerships to Advance Tipping Point Technologies. Gli accordi sono finalizzati alle prossime missioni che la Nasa svilupperà per tornare sulla Luna entro il 2024 con il programma Artemis e per le missioni per il pianeta Marte.

Questi gli ambiti in cui la Nasa ha definito partnership con le 14 aziende americane. Progetti che svilupperanno innovazione destinata all’esplorazione spaziale e – in prospettive più o meno brevi – alla quotidianità sulla Terra: Produzione e gestione di propellenti criogenici. Generazione, stoccaggio e distribuzione di energia sostenibile. Sistemi di propulsione efficienti e convenienti. Avionica avanzata. Rover Mobility. Operazioni autonome.

Come si nota dalle differenti categorie, e come spiegano le specifiche informazioni dei vari progetti – dal sito web ufficiale Nasa – le innovative tecnologie in fase di sviluppo sono interconnesse e sinergiche tra loro. Gli accordi avranno pure naturali ricadute tecnologiche e produttive nel mercato economico: da applicazioni industriali e scientifiche, ad innovazione in prodotti professionali e consumer. Queste le partnership definite, con la specifica dei contenuti tecnologici e del relativo valore economico di partnership. Fonte sito web ufficiale dell’Agenzia spaziale americana: NASA Announces New Tipping Point Partnerships for Moon and Mars Technologies.

Produzione e gestione di propellenti criogenici

Blue Origin LLC di Kent, Washington, 10 milioni di dollari. La Blue Origin ha dimostrato come realizzare a terra la liquefazione e lo stoccaggio di idrogeno e ossigeno. I due elementi costituiscono il propellente per razzi e veicoli spaziali. Propellenti che potrebbe essere prodotto direttamente sulla superficie lunare. Sviluppando questa tecnologia potrebbe essere possibile la realizzazione di impianti – pure di grandi dimensioni – per produrre propellenti sulla Luna.

OxEon Energy LLC di North Salt Lake, Utah, 1,8 milioni di dollari. L’accordo prevede una collaborazione tra OxEon Energy Colorado School of Mines. Obiettivo: “integrare una tecnologia di elettrolisi per elaborare il ghiaccio e separare l’idrogeno e l’ossigeno”. Le molecole di idrogeno e ossigeno così prodotte potrebbero essere raffreddate e utilizzate per produrre carburante per le necessitò di trasporto sulla Luna. Anche questa tecnologia, come la precedente, sarà utile per soluzioni flessibili e scalabili, da piccole a grandi dimensioni, per utilizzare le risorse offerte dal nostro stesso satellite.

Skyre Inc. di East Hartford, Connecticut, 2,6 milioni di dollari. Anche questa partnership prevede una collaborazione, tra Skyre – conosciuta come Sustainable Innovations – e Meta Vista USA LLC. L’accordo prevede lo sviluppo di un sistema di produzione di propellente derivato dall’acqua permanentemente congelata che si trova ai poli della Luna. Le due aziende studieranno anche i processi per separare l’idrogeno dall’ossigeno, e le tecnologie per mantenere il carburante liquido ad una temperatura estremamente bassa, e per utilizzare lo stesso idrogeno come refrigerante per rendere l’ossigeno liquido.

SpaceX di Hawthorne, California, 3 milioni di dollari. SpaceX e il Marshall Space Flight Center Nasa di Huntsville, in Alabama, svilupperanno e testeranno prototipi di accoppiatori – o ugelli – per il rifornimento di carburante di veicoli spaziali, tra i quali Starship, veicolo della stessa SpaceX. La partnership prevede la realizzazione e utilizzo di un accoppiatore di fluido criogenico, per trasferire grandi quantità di propellenti nello spazio. Una tecnologia di cui la stessa Nasa sottolinea l’importanza per riprendere l’esplorazione della Luna e soprattutto per arrivare con una missione umana su Marte.

Generazione, stoccaggio e distribuzione di energia sostenibile

Infinity Fuel Cell e Hydrogen Inc. di Windsor, Connecticut, 4 milioni di dollari.  Questa società svilupperà con il Johnson Space Center Nasa a Houston “un prodotto energetico scalabile, modulare e flessibile, che utilizza nuovi metodi di produzione per ridurre i costi e migliorare l’affidabilità”. Questa innovativa tecnologia potrebbe essere applicabile sia a rover lunari, sia ad attrezzature e moduli tecnici di superficie e ad habitat umani.

Paragon Space Development Corporation di Houston, 2 milioni di dollari. Paragon Space Development Corporation lavorerà con Johnson e il Glenn Research Center della Johnson e della NASA a Cleveland per sviluppare un sistema di controllo ambientale e di supporto vitale, nonché un sistema di controllo termico per missioni lunari che mantengano temperature operative accettabili durante il ciclo diurno e notturno della Luna. Il design di questi sistemi potrebbe essere adattato per le missioni con equipaggio su Marte.

TallannQuest LLC di Sachse, Texas, 2 milioni di dollari. Lavorando con il Jet Propulsion Laboratory della NASA a Pasadena, in California, la società, nota anche come Apogee Semiconductor, svilupperà un controller di potenza di commutazione flessibile, indurito dalle radiazioni, che può essere configurato in base alle esigenze di alimentazione di una missione. Questa tecnologia potrebbe essere utilizzata per le missioni sulla Luna, su Marte, sulla Luna Europa di Giove e su altre destinazioni.

Sistemi di propulsione efficienti e convenienti

Accion Systems Inc. di Boston, 3,9 milioni di dollari. I primi CubeSats interplanetari, MarCO-A e B della NASA, hanno utilizzato una serie di propulsori a gas freddo per il controllo dell’assetto e le correzioni di rotta durante la loro crociera su Marte, insieme al lander Mars InSight. Accion e JPL collaboreranno per sviluppare un sistema di propulsione per dimostrare le stesse capacità richieste per la missione MarCO, ma con un sistema più piccolo e leggero che consuma meno energia. Il sistema di propulsione potrebbe consentire maggiori opportunità scientifiche con queste piattaforme piccole e flessibili.

CU Aerospace LLC di Champaign, Illinois, 1,7 milioni di dollari. CU Aerospace, NearSpace Launch e la University of Illinois a Urbana-Champaign realizzeranno e testeranno un CubeSat da 6 unità dotato di due diversi sistemi di propulsione. Questi sistemi sono stati sviluppati con finanziamenti della Nasa Small Business Innovation Research – Sbir e offrono prestazioni elevate, costi bassi e elaborazione sicura prima del lancio. La società prevede di consegnare il CubeSat pronto per il volo a NanoRacks per il lancio e l’implementazione.

ExoTerra Resource LLC di Littleton, Colorado, 2 milioni di dollari. ExoTerra costruirà, testerà e lancerà un CubeSat da 12 unità con un modulo di propulsione elettrico solare compatto ad alto impulso. Una volta pronto per il volo, il sistema verrà dimostrato nello spazio mentre il CubeSat si sposta dall’orbita terrestre bassa alle fasce di radiazione che circondano la Terra. Questo piccolo sistema di propulsione elettrica potrebbe aprire il sistema solare interno per missioni di esplorazione scientifica mirate, utilizzando veicoli spaziali a prezzi accessibili che vanno da 44 a 440 libbre.

Operazioni autonome

Blue Canyon Technologies Inc. di Boulder, Colorado, 4,9 milioni di dollari. Con l’aumentare dell’accesso allo spazio, aumenta anche la necessità di risorse di terra, come le stazioni di localizzazione. Con una dimostrazione nello spazio, Blue Canyon Technologies svilupperà una soluzione software di navigazione autonoma per SmallSats e CubeSats in modo che possano attraversare lo spazio senza “parlare” con la Terra.

Rover Mobility

Astrobotic Technology di Pittsburgh, 2 milioni di dollari. Astrobotic e Carnegie Mellon University lavoreranno con JPL e il Kennedy Space Center della NASA in Florida per sviluppare piccoli “scout” rover in grado di ospitare payload e interfacciarsi con più grandi lander. Questo progetto ha ricevuto precedenti finanziamenti dalla NASA attraverso i premi SBIR. La nuova partnership svilupperà interfacce di payload più mature e aumenterà le capacità del rover.

Avionica avanzata

Intuitive Machines LLC di Houston, 1,3 milioni di dollari. Sviluppo di un computer e software per l’elaborazione della visione di veicoli spaziali per ridurre i costi e il programma necessari per l’implementazione di capacità di navigazione ottica o laser in missioni governative e commerciali.

Luna Innovations di Blacksburg, Virginia, 2 milioni di dollari. Luna Innovations sta collaborando con Sierra Nevada Corporation, ILC Dover e Johnson per dimostrare la fattibilità di sensori che monitorano la salute strutturale e la sicurezza degli habitat spaziali gonfiabili situati in orbita o sulla superficie di altri mondi. Attraverso contratti a prezzo fisso fisso, STMD effettuerà pagamenti cardine per un periodo di performance fino a 36 mesi. Ciascun partner del settore è tenuto a contribuire con una percentuale minima, in base alle dimensioni dell’azienda, del costo totale per ciascun progetto.

STMD sviluppa tecnologie spaziali trasformative per consentire future missioni. I progetti di Tipping Point sono gestiti da programmi all’interno di STMD e in alcuni casi includono collaborazioni con i centri della NASA. Il programma di esplorazione lunare Artemis della NASA include l’invio di una suite di nuovi strumenti scientifici e dimostrazioni tecnologiche per studiare la Luna, l’atterraggio della prima donna e del prossimo uomo sulla superficie lunare entro il 2024 e la creazione di una presenza prolungata entro il 2028. L’agenzia farà leva sull’esperienza Artemis e tecnologie per prepararsi al prossimo grande salto: l’invio di astronauti su Marte.

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