Negli ultimi due mesi la situazione delle capsule russe in orbita è “degenerata” velocemente. Il 15 dicembre è stata rilevata una prima perdita nel sistema di refrigerazione della capsula Soyuz MS-22, mentre a inizio febbraio anche la capsula cargo Progress ha subito una perdita simile. Le cause ancora non sono chiare e la soluzione per il rientro degli astronauti della missione MS-22 è stata la preparazione e il lancio di un’altra Soyuz “vuota”.

Abbiamo posto alcune domande all’Ing. Mario Ferrante, Presidente dell’AICQ (associazione Italiana Cultura della Qualità) Aerospace, su come e quanto questa situazione ha provocato un rischio reale alla sicurezza degli astronauti.

La situazione delle capsule Soyuz e Progress ha provocato rischi alla sicurezza degli astronauti?

E’ una bella domanda con una risposta non banale, provo a fare una sintesi dello scenario che si è venuto a creare. Come sappiamo l’allarme è stato lanciato nel Dicembre del 2022 quando è stata notato all’esterno della Soyuz MS-22, che aveva portato a bordo della Stazione gli astronauti Francisco Rubio (NASA), Sergeij Prokopijev (Roskosmos) e Dmitri Petelin (Roskosmos), una perdita di gas identificata successivamente come liquido refrigerante del controllo termico della Navicella Russa.

La causa identificata oggi, secondo Roscomos (Agenzia Spaziale Russa) è da attribuirsi ad un detrito spaziale o micrometeorite (versione più accreditata) che ha danneggiato il sistema refrigerante. Ne sapremo sicuramente di più quando la Soyuz MS-22 tornerà a Terra come previsto dal piano attuale. La perdita del liquido refrigerante, ha ridotto notevolmente la capacità di regolare la temperatura all’interno della Navicella poiché, durante le fasi di rientro, lo scudo termico esterno raggiunge circa 1700 gradi dovuti all’attrito con l’atmosfera. Quindi è impossibile far rientrare tutti e 3 gli astronauti in sicurezza con la Soyuz MS-22.

Non essendo possibile riparare la Sojuz MS-22 in orbita, per la difficoltà di accedere alle parti danneggiate, l’unica soluzione è quindi “sostituire il veicolo”. NASA e Roscosmos hanno lavorato insieme per elaborare un piano per trasportare in sicurezza i membri dell’equipaggio a casa. Il piano su cui si sono accordati è stato quello di utilizzare un velivolo Soyuz sostitutivo.

La decisione è stata di utilizzare la Soyuz MS-23, chiamata ”Replacement Soyuz”, che verrà lanciata nel mese di Marzo [Il lancio è stato anticipato al 24 febbraio nrd.], senza gli astronauti che avrebbero dovuto dare il cambio a Rubio, Prokopijev e Petelin. La Soyuz MS-22 danneggiata verrà fatta rientrare senza equipaggio. Questa perdita non ha provocato alcuna conseguenza sul funzionamento e la sicurezza della Stazione Spaziale Internazionale, gli astronauti non sono in pericolo di vita. Ma “è come avere una Nave con delle scialuppe danneggiate che, in caso di emergenza, non permetterebbero in maniera sicura il salvataggio di tutti i passeggeri”.

L’aspetto critico per la sicurezza si presenterebbe solo in caso di Emergenza, prima dell’arrivo della Soyuz sostitutiva MS-23, con la necessità di far rientrare a Terra tutti gli astronauti. Devo dire che la probabilità è bassa, poiché ad oggi non si sono mai verificati eventi pericolosi sulla stazione tali da rimandare a terra gli Astronauti. Tuttavia questo scenario è quello più difficile da gestire. Si stanno valutando diverse alternative come diminuire il numero di passeggeri per ridurre temperature elevate all’interno della capsula e accorciare i tempi di rientro a Terra. II piano prevede che l’astronauta della NASA Frank Rubio viaggi sulla SpaceX Crew Dragon attualmente agganciata alla ISS insieme ai quattro membri dell’equipaggio-5 e che i cosmonauti russi Sergey Prokopyev e Dmitri Petelin viaggino nella Soyuz che ha subito la perdita.

Quindi, rimuovendo Rubio dalla Soyuz si toglierebbe un terzo del carico termico umano e le temperature all’interno della navicella sarebbero inferiori. Tuttavia far viaggiare un astronauta che ha volato nella Soyuz sulla SpaceX non è immediato, poiché i sedili della Soyuz sono progettati per alloggiare esattamente gli astronauti previsti e con delle tute particolari chiamate SOKOL che non sono compatibili con i sedili della Dragon.

Per prepararsi a questa improbabile opzione, SpaceX ha riferito che l’area di carico potrebbe essere delle dimensioni giuste per mettere un rivestimento del sedile e un membro dell’equipaggio in quest’area. In questo scenario si trascina comunque, dal mio punto di vista, un aspetto di tipo etico poiché l’astronauta americano rientrerebbe in condizioni di sicurezza mentre gli astronauti Russi no. Ritengo che questo incidente diventerà un caso scuola per cambiare le strategie di gestione delle emergenze sulla ISS.

La situazione che si è creata sulla ISS ha stressato al limite la gestione e organizzazione dei viaggi verso la Stazione. Quanto grave crede che sia la situazione dal punto di vista della sicurezza logistica degli astronauti? Mi spiego meglio, non avere un mezzo per ritornare a Terra, pone dei limiti alla sicurezza di chi rimane sulla Stazione?

Come ho anticipato nella risposta precedente siamo in una situazione simile al Titanic dove, se tutto andava bene, non ne avremmo mai sentito parlare. Ma purtroppo con il suo affondamento e con centinaia di vittime, si è scoperto che le scialuppe di salvataggio non sono un optional, ma una necessità fondamentale. Quindi dal mio punto vista la risposta è si.

Per volare nello spazio vengono utilizzati dei criteri di progettazione che provo a sintetizzare: In caso di guasti, eventi o anomalie che hanno come conseguenza la vita degli astronauti, il sistema deve essere in grado di sopportare 2 guasti. Questo non comporta però avere sempre 3 apparati che svolgono la stessa funzione poiché viene analizzato lo scenario completo.

Per la Stazione Spaziale Internazionale, dove ho avuto l’opportunità di lavorare, si è seguito proprio questo approccio: nel caso di 2 guasti all’interno di un modulo pressurizzato che lo rendono inabitabile, l’equipaggio può mettersi in salvo nei moduli adiacenti. Tornando al nostro scenario, senza entrare nel merito di altre considerazioni sulla Sicurezza che non potrei affrontare in questa intervista, l’ideale sarebbe avere 3 navicelle operative. In caso di un malfunzionamento esisterebbe sempre la possibilità in emergenza di lasciare l’ISS in condizioni di Sicurezza.

Questo comporta però dei costi considerevoli che associati alla bassa probabilità che accadano, portano alla conclusione che al momento non sono stati previsti. Quindi, in altre parole, pensando al Titanic ritengo che ci siano degli impatti sulla sicurezza (anche se remoti). Consideriamo però che gli astronauti accettano un rischio notevolmente superiore (dell’ordine di 1/1000 in caso di perdita della vita) alle attività terrestri, situazione diversa per le future stazioni spaziali commerciali dove non ci andranno astronauti professionisti ma persone normali dove un rischio così elevato potrebbe non essere accettabile.

Come funziona nel settore dei viaggi spaziali la gestione del rischio e della sicurezza? Che rischi pone attualmente il viaggio sulla ISS con questo tipo di capsule?

Come accennato, ci sono dei criteri di progettazioni che tengono conto degli aspetti della sicurezza. Per quanto riguarda queste capsule, la Soyuz rappresenta uno dei sistemi più affidabili e sicuri attualmente esistenti da decine di anni. SpaceX ha svolto fino ad oggi pochissime missioni, quindi è presto per valutare i rischi sull’utilizzo di tale sistema, anche se si è dimostrato sicuro a parte qualche intoppo sulla contaminazione.

Aver avuto per molti anni solamente la Soyuz come mezzo per raggiungere la stazione, è stato un limite alla sicurezza degli astronauti?

Come risposto alla sua domanda precedente assolutamente no. La Soyuz è il sistema attuale più sicuro.

Questa nuova perdita sulla capsula Progress, crede che possa essere legata a quella della capsula Soyuz?

La cosa che colpisce è che ci sono stati 2 eventi simili su 2 capsule diverse. Dopo aver fatto parte di varie commissioni d’inchiesta di anomalie in orbita, ritengo che la coincidenza casuale sia da escludere. La causa può essere il percorso che compiono le capsule per raggiungere la ISS, che vanno ad incrociare sciami di detriti (di cui lo spazio e pieno). Lo stesso scenario della Soyuz MS-22, causato del micrometeorite, mi sembra remoto. Comunque nel caso della Progress non lo sapremo mai, poiché non rientra a terra. Sono veramente curioso e interessato di sapere cosa dirà la commissione d’inchiesta sulla Soyuz MS-22.

Crede che questi problemi danneggeranno il settore dei viaggi spaziali commerciali?

Per la sicurezza nei programmi commerciali si apre un argomento molto caldo per gli addetti ai lavori. I viaggi commerciali rappresenteranno una sfida per la sicurezza, per la semplice ragione che non ci saranno più agenzie come ad esempio la NASA, ESA, JAXA che hanno un processo molto rigoroso per autorizzare i voli. Nei voli commerciali, non esiste ancora un ente certificatore internazionale a cui appoggiarsi. Lo spazio di questa intervista non permette di affrontare in modo completo questo tema, ma per chi volesse approfondire l’argomento invito i lettori a leggere l’intervista al Guru della NASA sulla Gestione dei Rischi, che fornisce una chiara fotografia dei voli commerciali ed in particolare della Blue Origin. Qui di seguito il link. 

Per quanto riguarda il problema specifico della gestione di eventuali emergenze con rientro a Terra, si dovrà lavorare parecchio soprattutto per le Stazioni Spaziali Commerciali che si stanno sviluppando in questo periodo. Al momento, coloro che volano in un volo spaziale turistico devono firmare un certificato che toglie ogni responsabilità al Vettore. Per fare un parallelismo, è come se oggi per salire si dovesse firmare un certificato per togliere ogni responsabilità alla compagnia aerea. Fortunatamente grazie agli organismi di controllo sulla sicurezza questo non è possibile. Quindi è un aspetto che si dovrà affrontare e risolvere seriamente nei prossimi anni.

Lei è anche presidente della AICQ Aerospace giusto? Ci può raccontare cosa fa questa realtà nel dettaglio?

Dopo essermi occupato, per circa 40 anni, in Thales Alenia Space di diversi argomenti tra cui la Sicurezza del Volo, Affidabilità e come responsabile della Qualità nei siti di Torino, Milano, L’Aquila e Roma, ho maturato l’esigenza di avere in Italia una Associazione che trattasse questi argomenti, di solito affrontati solo in ambito Internazionale. La New Space economy rappresenta una grande opportunità per il nostro Paese. In questo scenario, per poter mantenere la leadership delle nostre aziende, è necessario avere una Qualità dei Prodotti e dei servizi con livelli di affidabilità e Qualità tali da garantire il successo e la sicurezza dei Programmi Spaziali. Lo scopo è di diffondere con eventi, corsi, interviste pubblicazioni la cultura e le metodologie della Qualità in un settore così complesso.

Grazie alle Università, Aziende, Agenzia Spaziale Europea, giornalisti e tanti altri, che hanno condiviso questa esigenza, è stato fondato nel 2019 il Settore Nazionale di AICQ (associazione Italiana Cultura della Qualità) Aerospace di cui sono stato eletto Presidente e la cui sede è a Torino. E’ importante sottolineare che l’associazione non è a scopo di lucro e ha uno straordinario contributo di Ingegneri e tecnici che hanno la passione di questi argomenti.

Sono state fatte diverse conferenze (anche in WEBINAR nel periodo COVID), pubblicazioni, interviste e seminari che sono disponibili nel canale You Tube di AICQ Aerospace. Per accedere a tutte le informazioni si invitano i lettori a visitare il link seguente.  

La ringrazio inoltre di questa sua domanda per informare e invitare i suoi lettori alla seconda conferenza nazionale sulla Qualità dell’Aerospace Torino 2023: La Qualità nell’Aerospace “Le Sfide e i risultati” 4-5 Maggio Politecnico di Torino.

Unico evento gratuito in Italia con aziende leader del settore, agenzie spaziali e università dove si parlerà di sistemi spaziali, operazioni, sistemi di trasporto, cubesat, minisatelliti, tecnologie e tanto altro. Un grazie alle aziende, alle agenzie spaziali, alle università e alle associazioni Internazionali che hanno reso possibile questo evento, ormai diventato un riferimento per la qualità dell’aerospazio in Italia. Per saperne di più e per l’iscrizione visitate il sito: https://aerospace.aicqpiemonte.it/