Gabinetti spaziali: le capsule di SpaceX hanno avuto problemi di corrosione fuori dall’orinario

Il volo dei “turisti spaziali” di Inspiration 4 è stato presentato
mediaticamente come un successo pieno, e in effetti tutto è andato molto bene se
si considerano le complessità e difficoltà dell’impresa, ma dietro le quinte ci
sono stati alcuni problemi un po’ particolari.

Secondo il
resoconto
pubblicato su Twitter dal giornalista specializzato Joey Roulette e dalla Associated Press,
William Gerstenmaier
(noto anche come Bill Gerst), ex direttore dei voli spaziali umani alla NASA e
ora vicepresidente di SpaceX, ha dichiarato che il gabinetto della
Crew Dragon, la capsula riutilizzabile dell’azienda, è stato
riprogettato dopo i problemi che l’hanno colpito durante la missione
Inspiration 4.

Un tubo che trasporta urina verso un contenitore si è rotto e staccato durante
la missione e ha avuto delle perdite, dirette verso una ventola che ha
spruzzato urina in un’area al di sotto del pavimento della capsula. Gerst dice che l’equipaggio non ha notato nulla durante il volo: il
malfunzionamento ha interessato soltanto la sezione interna sotto il
pavimento. 

La riprogettazione include un sistema completamente saldato, senza giunti che
possano “scollarsi” come è avvenuto in questo caso.

SpaceX, preoccupata che lo stesso problema potesse manifestarsi nelle sue
altre capsule, ha chiesto agli astronauti di usare un
boroscopio (una
telecamera di ispezione montata su un sottile cavo flessibile) per controllare
la situazione della Crew Dragon attualmente attraccata alla Stazione
Spaziale Internazionale. Gli astronauti hanno trovato la stessa contaminazione
sotto il pavimento della capsula. La quantità è però minore perché gli astronauti attualmente in orbita sono rimasti nella capsula soltanto per un giorno, mentre l’equipaggio di Inspiration 4 si è trattenuto a bordo per tre giorni.

L’urina degli astronauti si mescola con un composto denominato
Oxone
(perossimonosolfato di potassio), usato per rimuovere l’ammoniaca dall’urina,
e SpaceX temeva che questo potesse corrodere i componenti della capsula in
caso di accumulo stagnante per mesi. Pertanto l’azienda ha svolto test molto
estesi sulla Terra, comprese delle immersioni di pezzi in alluminio in una
miscela di Oxone e urina, ponendo i pezzi per un periodo prolungato in una
camera che imita le condizioni di umidità della Stazione.

SpaceX ha scoperto che la “crescita di corrosione” causata dall’Oxone
“si autolimita nell’ambiente a bassa umidità a bordo della Stazione”. Per fortuna o intenzionalmente, prosegue Gerst, SpaceX aveva scelto una
lega di alluminio molto insensibile alla corrosione. Gli studi proseguono con
ulteriori esemplari ancora in camera di test.

La vicenda è un esempio perfetto di quanto è difficile viaggiare nello spazio,
specialmente quando si trasporta un equipaggio umano, che è fragile, ha
bisogno costante di alimentazione e sostentamento ed è intrinsecamente
“sporco” perché la sua biologia è quella che è. Basta un niente, magari
appunto una perdita in un tubo della toilette, per rovinare una missione. E se
sei in rotta verso Marte non puoi tornare indietro a sistemare il guasto.

Gli ingegneri delle aziende aerospaziali sono bravi a far sembrare tutto
facile, ma ogni tanto emergono storie come questa, che ci ricordano che
mettere delle persone in cima ad alcune centinaia di tonnellate di propellente
altamente infiammabile, scagliarle verso il vuoto pneumatico dello spazio a
ventottomila chilometri l’ora, tenerle vive e farle tornare intere sulla Terra
richiede dosi enormi di talento, metodo, disciplina e coraggio.

Questi sono i tweet originali di Joey Roulette:

SpaceX’s Bill Gerst says Crew Dragon’s toilet mechanics were redesigned
after the toilet issues on the Inspiration4 mission. A tube that sends urine
into a container broke off during the mission and leaked into a fan which
sprayed the urine in an area beneath the capsule floor.

Gerst says the crew didn’t notice anything during flight; it only affected
the internal section under the floor. Redesign involves a fully welded
system with no joints that could come “unglued” like the faulty Inspiration4
system did.

SpaceX, concerned that the same toilet issues are plaguing its other
vehicles, had astronauts use a borescope to investigate the Crew Dragon
currently docked to the ISS. They confirmed SpaceX’s suspicions and indeed
found similar contamination under the floor, Gerst said

Astronaut pee is mixed with a compound called Oxon, and SpaceX worried that
might corrode hardware on Crew Dragon if pools around the system unchecked
for months. So SpaceX did “extensive tests” on the ground that involved
soaking aluminum parts in an Oxon-pee mixture

For “an extended period of time,” the Oxon-pee-soaked aluminum parts were
placed in a chamber that mimicked the humidity conditions on the ISS. SpaceX
found “that corrosion growth” caused by Oxon pee “limits itself in the
low-humidity environment onboard station.”

typo correction – I’ve been told that the correct spelling of the
ammonia-removing compound in the astronaut pee is oxone, not “oxon”

So anyway, Crew Dragon appears to be resilient to piss. Gerst: “Luckily, or,
on purpose, we chose an aluminum alloy that is very insensitive to
corrosion.” The study is ongoing — “We got a couple more samples we’ll pull
out of the chamber”

This was a really good example of how a engineering problem was detected,
studied and fixed. Gotta commend Gerst’s transparency here.

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