NASA sperimenta i motori per il lander robotico

Il complesso di White Sands e’ stato teatro di una serie di prove effettuate dal Marshall Space Flight Center in collaborazione con la Rocketdyne (Pratt & Whitney) volte a testare il funzionamento dei motori che verranno montati sulla futura generazione di sonde automatiche destinate a raggiungere la superficie della luna o di altri corpi celesti.

I motori esaminati sono due, entrambi dall’elevato rapporto spinta/peso: uno, con una prestazione di poco meno di 50 kg di spinta, e’ destinato alla discesa lunare; l’altro (spinta di circa due chilogrammi) e’ un controllore d’assetto. Il test ha riguardato un profilo di missione lunare per valutare la performance dei motori in vista di un loro impiego nello spazio.

Tutti gli obiettivi delle prove sono stati raggiunti: valutazione della stabilita’ del combustibile, efficienza del motore, capacita’ di operare per lunghi periodi a piena potenza. I motori sotto valutazione sono il prodotto di uno sviluppo della Agenzia per la Difesa Missilistica degli Stati Uniti, e quindi non sono stati concepiti per missioni nello spazio. Pertanto sono stati posti in funzione in un ambiente depressurizzato per simulare il vuoto cosmico: il profilo seguito dal motore piu’ grosso ha richiesto numerose accensioni per correzione di traiettoria, controllo della nutazione per mantenere l’orientamento della sonda, correzione del vettore durante l’accensione di frenata, ed accensione finale per la discesa sulla luna.
Molto simile la serie di prove sostenute dal motore piu’ piccolo, con una maggiore enfasi sui problemi di riscaldamento legati alla durata della missione ed all’uso di monometilidrazina come combustibile e di una miscela di perossido di azoto (N2O4) al 75% e di ossido di azoto (NO) al 25% come comburente.

Un propellente standard per i veicoli spaziali e’ il cosiddetto MMH/MON-3 (monometilidrazina + comburente contenente il 3% di ossido di azoto). La versione alternativa MMH/MON-25, come accennato, contiene il 25% di ossido di azoto. Questo fa si’ che il suo punto di congelamento sia molto piu’ basso rispetto al MON-3. Impiegare il MON-25 su un veicolo spaziale significa quindi ridurre il consumo di energia destinato ad impedire il congelamento del comburente, cosa evidentemente molto appetibile. Inoltre, l’intero scenario di impiego del motore risulta notevolmente ampliato.

Il MMH/MON-25 non e’ mai stato usato nello spazio, e questi tests hanno consentito di verificarne le prestazioni in confronto al piu’ convenzionale MON-3: i risultati, come detto, sono stati di una combustione stabile in tutti gli scenari, con riscontri positivi sulla temperatura di esercizio.
fonte: NASA