Dichiarata persa la Progress M-27M

Il 29 aprile scorso l’agenzia spaziale russa (Roscomos) ha ufficialmente dichiarato perduta la navicella cargo Progress M-27M dopo che numerosi tentativi di riguadagnarne il controllo non hanno avuto successo.

La navicella avrebbe dovuto portare sulla ISS (International Space Station) 2.357 kg di rifornimenti, fra cui 494 kg di propellenti per i motori, 420 kg di acqua e 391 kg di cibo.

Il lancio della Progress M-27M (o 59P nella designazione americana) aveva avuto luogo martedì 28 aprile 2015 alle 7:09:50 GMT (le 09:09:50 in Italia) con un razzo Sojuz 2-1A dal complesso 31/6 del cosmodromo di Bajkonur in Kazakistan. Nulla di anomalo è stato notato durante la salita verso l’orbita ed il terzo e ultimo stadio del razzo (chiamato Block I e propulso da un motore RD-0110) si è spento come previsto 8 minuti e 45 secondi dopo il lancio. Appena due secondi dopo però i segnali telemetrici provenienti dal razzo e dalla navicella si sono interrotti e non è stato possibile seguire in diretta telemetrica la separazione della Progress, pianificata tre secondi dopo lo spegnimento del terzo stadio. Immediatamente dopo la separazione è stata ricevuta dalla Progress della sporadica telemetria sufficiente solo a confermare il dispiegamento dei suoi due pannelli solari.

Il lancio della Progress M-27M. Credit: Roscosmos/Tsenki

Il fatto che la telemetria sia stata perduta simultaneamente dal razzo e dalla Progress indica che entrambi i veicoli sono stati coinvolti in qualche grave problema, verificatosi in concomitanza con il rilascio della navicella cargo che nel giro di 6 ore avrebbe dovuto agganciarsi alla Stazione Spaziale Internazionale.

Senza telemetria dal veicolo, il centro di controllo russo ha annullato l’aggancio rapido in 4 orbite verso la ISS passando a quello di 34 orbite con l’arrivo alla Stazione previsto per il 30 aprile. Ma già nel corso delle ore successive si è capito che il problema era ben più grave di una perdita di telemetria, e l’aggancio con la ISS è stato sospeso.

Grazie alla ricezione (durante il terzo passaggio sopra la Russia) di un video ripreso dalla camera della Progress M-27M si è appurato che il veicolo era in rapida rotazione (il ché spiegherebbe la telemetria sporadica ricevuta dopo la separazione) e i dati sul display del sistema di navigazione e attracco KURS mostravano che aveva perso il controllo attitudinale e che svariati sensori di misurazione delle velocità angolari avevano smesso di funzionare.

Il video che mostra la rotazione della Progress M-27M:

Oltre al video, nella giornata del 28 aprile sono stati ricevuti pochi altri dati ma sufficienti per capire che i condotti del propellente erano senza pressione. Sebbene la Progress sia dotata di due linee indipendenti per la propulsione e la seconda fosse funzionante, l’impossibilità di mandare i comandi per passare all’utilizzo di quest’ultima ha di fatto cancellato ogni possibilità di proseguire con l’avvicinamento e l’attracco alla ISS. Tuttavia, anche riguadagnando il controllo propulsivo si sarebbe dovuto capire lo stato di salute generale della Progress in quanto da terra sono stati osservati almeno 44 detriti nelle vicinanze della navicella. Questi detriti, provenienti dal terzo stadio o dalla Progress stessa (o da entrambi) sono sparpagliati su orbite diverse con perigei fra 153 e 180 km ed apogei fra 172 e 365 km. La maggior parte di essi, data la piccola massa e la bassa altitudine, sono destinati a rimanere in orbita per pochissimo tempo.

La presenza dei detriti ed il modo in cui sono sparpagliati indica la rottura di qualche sistema in pressione (serbatoi/condotti del propellente o del gas pressurizzante) oppure una collisione fra la Progress M-27M ed il Block I, sebbene non possa essere escluso che sia stata la rotazione della navicella a sparpagliare i detriti su orbite più alte e più basse.

Mercoledì 29 aprile sono ripresi i tentativi di comunicare con la Progress ma nessun altro dato è stato ricevuto indicando con tutta probabilità l’esaurimento delle batterie di bordo, che i pannelli solari non hanno potuto ricaricare non essendo stabilmente rivolti verso il Sole a causa della rotazione continua. A quel punto la navicella è stata ufficialmente dichiarata non recuperabile e quindi la priorità è diventata quella di chiarire le cause di quanto successo.

Subito dopo la separazione, la Progress M-27M avrebbe dovuto inserirsi in un’orbita con apogeo di 238 km mentre invece è finita ad un apogeo di circa 270 km indicando una performance eccessiva del terzo stadio. A questo proposito, l’azienda costruttrice del Block I (la KB Khimavtomatika di Voronezh) ha dichiarato che è stato il sistema di controllo del razzo a comandare allo stadio di spingere maggiormente e che i 30 km di quota in più non sarebbero stati un problema nel raggiungere la ISS come previsto.

Il danneggiamento al sistema di propulsione e alle antenne di comunicazione (se come sembra si siano guastate anche loro), potrebbe essere spiegato con un ricontatto fra la Progress ed il Block I dopo il comando di separazione. Questo potrebbe essere possibile nel caso lo spegnimento dello stadio avvenga in ritardo oppure in maniera impropria e quindi con il terzo stadio che continua la fase propulsiva anche dopo la separazione andando a sbattere contro la parte posteriore della Progress, dove sono posizionati i serbatoi del propellente e le antenne di comunicazione. Un ricontatto spiegherebbe pure la rotazione della Progress, sebbene questa possa essere spiegata anche con la perdita da un sistema in pressione.

La Progress M-27M all’interno della protezione aerodinamica ed il sistema di separazione dal terzo stadio. Credit: Roscosmos

Tutti i dati ricevuti dal Block I e dalla Progress M-27M prima della perdita del segnale verranno scrutinati a fondo per cercare di capire cosa è andato storto negli attimi a cavallo della separazione. Un problema accertato al terzo stadio potrebbe ritardare il lancio delle future capsule Sojuz con equipaggio in quanto il razzo che le lancia, il Sojuz-FG, utilizza anch’esso il Block I della KB Khimavtomatika. La prima di queste è la Sojuz TMA-17M che il 26 maggio dovrebbe portare sulla ISS gli astronauti Oleg Kononenko, Kimiya Yui e Kjell Lindgren. Nel caso questo lancio venisse effettivamente posticipato, non è escluso che possa essere prolungata la permanenza sulla ISS della Sojuz TMA-15M e del relativo equipaggio (Anton Shkaplerov, Samantha Cristoforetti e Terry Virts).

Prima del lancio del prossimo equipaggio per la ISS è previsto però un altro volo del razzo Sojuz 2-1A pianificato per il 16 maggio dalla base russa di Plesetsk con un satellite militare a bordo. Naturalmente questo lancio sarebbe il primo a subire un ritardo.

Il terzo stadio agganciato alla Progress M-27M. Credit: RSC Energia

Nel caso invece il problema sia da imputare esclusivamente alla Progress, sarà necessario valutare in maniera approfondita tutti i sistemi in comune (controlli del volo, propulsione e navigazione) fra le Progress e le navicelle abitate Sojuz. Essendoci un equipaggio a bordo, questo potrebbe intervenire in caso di problemi sebbene difficilmente potrebbe recuperare un veicolo con seri problemi al suo sistema di propulsione.

Un’analisi preliminare di quanto ricavato dall’analisi dei dati verrà divulgata entro il 13 maggio. Il prossimo lancio di una Progress è previsto il 6 agosto sebbene in caso di necessità possa essere anticipato di qualche settimana. Il tutto dipenderà dal risultato dell’inchiesta sulla perdita della M-27M e dai bisogni di rifornimento della ISS.

La Progress M-27M si trova ora su un orbita di 180 x 236 km mantenendo la sua rotazione incontrollata. Di conseguenza anche il rientro in atmosfera avverrà in maniera non controllata, sebbene Roscosmos continui disperatamente a tentare di ricevere un segnale dalla Progress per poterne comandare un rientro sicuro. Le stime attuali, basate sui parametri orbitali e sulle condizioni atmosferiche, indicano un rientro fra il 7 e il 13 maggio. Man mano che la Progress si avvicinerà all’atmosfera si potranno fare delle stime sempre più precise riguardo al giorno esatto del suo rientro, durante il quale potrà essere stabilita anche quale sarà la sua ultima orbita. Conoscendo il suo ultimo percorso orbitale potranno essere escluse con sicurezza tutte le zone che non sorvolerà, mentre sono già escluse tutte quelle oltre i 51,6 gradi di latitudine nord e sud in quanto non vengono mai sorvolate essendo questo il valore dell’inclinazione orbitale della navicella.

Nel rientro in atmosfera, la navicella (pesante circa 7 tonnellate) si disintegrerà quasi completamente con solo qualche pezzo che potrà raggiungere il suolo. Fra questi ci potranno essere il sistema di attracco alla ISS, alcuni componenti del motore principale e i piccoli serbatoi sferici del gas pressurizzante (elio). Nei più grandi serbatoi del propellente è invece contenuta la tossica idrazina che se ghiaccerà potrebbe anch’essa raggiungere il suolo in qualche quantità. Fortunatamente però il nostro pianeta è coperto per tre quarti da oceani e sulle terre emerse ci sono vaste aree scarsamente popolate o addirittura disabitate, il ché riduce di molto la probabilità che vengano danneggiati beni o ferite persone.

Il terzo stadio, pesante 2,3 tonnellate, è invece rientrato in atmosfera già il 29 aprile (dopo 17 orbite) alle 9:32 ora italiana sopra l’Oceano Pacifico a 890 km dalla costa del Cile.

La zona di rientro del terzo stadio. Credit: Spaceflight101/Google Maps

La ISS ed il suo equipaggio di sei astronauti continuano le operazioni in maniera nominale malgrado la perdita della Progress, in quanto a bordo del cargo non era presente nulla di critico. Inoltre la Stazione ha scorte di cibo, acqua, aria e altri beni necessari all’equipaggio a sufficienza da consentire lo svolgimento delle normali operazioni per i prossimi tre mesi. Il 19 giugno verrà lanciato il veicolo di rifornimento americano Dragon al quale seguirà il 16 agosto il lancio di quello giapponese HTV, senza contare la successiva Progress che se lanciata come da programma raggiungerà la Stazione ancora prima del veicolo giapponese.

La M-27M è la seconda Progress andata persa nel programma di rifornimenti alla ISS. La prima fu la M-12M lanciata il 24 agosto 2011 con un razzo Sojuz-U. In quel caso il terzo stadio (sempre un Block I) si spense prima del previsto impedendo alla navicella di entrare in orbita.

Fonte: Spaceflight101

In copertina: la Progress M-27M in preparazione al lancio. Credit: OAO RSC Energia