Mentre la NASA procede secondo i tempi previsti verso il primo lancio dello Space Launch System (SLS), il futuro sistema di lancio della Agenzia Spaziale Americana in grado di inviare astronauti oltre l’orbita terrestre bassa (Low Earth Orbit o LEO), Alliant Techsystems inc. (ATK) ha presentato la proposta per l’evoluzione dei razzi booster a combustibile solido (Solid Rocket Booster o SRB) per equipaggiare le versioni più potenti dello SLS.
Il nuovo SLS nelle configurazioni iniziale (sinstra) e finale (destra)
Per i primi lanci dello SLS, il cui debutto è previsto nel 2017 nella versione chiamata Block I capace di trasportare 70 tonnellate in LEO, il nuovo vettore della NASA sarà equipaggiato da due SRB a cinque segmenti, in corso di realizzazione e test da parte di ATK, direttamente ricavati dagli SRB a quattro segmenti che equipaggiavano il sistema di lancio del programma Shuttle.
Il programma dello Space Launch System prevede che il razzo vettore venga progressivamente aggiornato in tutte le sue componenti per raggiungere, alla fine dello sviluppo che si dovrebbe concludere nel 2030, la capacità di inviare 130 tonnellate in LEO, ma allo stato attuale la NASA non ha ancora effettuato la scelta sul tipo di razzi booster che dovranno essere adottati per le future configurazioni più potenti dello SLS, se a propellenti solidi come gli attuali o liquidi.
Dynetics e PWR hanno da poco avanzato la proposta di realizzare i booster con propellenti liquidi e riutilizzando i motori F-1 che equipaggiavano lo storico Saturn V delle missioni Apollo.
La soluzione che ATK propone alla NASA per aggiornare i booster laterali, prevede la realizzazione di un nuovo tipo di razzo a combustibile solido in grado di avere una affidabilità aumentata del 23,5% rispetto agli attuali SRB a cinque segmenti che debutteranno con lo SLS, avendo un costo di realizzazione e di gestione inferiore del 40%.
Caratteristiche del nuovo SRB di ATK
Il nuovo booster di ATK sarà composto da quattro segmenti con struttura in fibra di carbonio, che garantisce le stesse caratteristiche strutturali dell’acciaio con cui è realizzato l’involucro esterno degli attuali SRB, ma con un notevole risparmio in termini di massa, un minor numero di giunzioni e di ore di lavoro necessarie per l’assemblaggio.
Il propellente sarà di nuova generazione con maggiore potenziale energetico con una più alta pressione di esercizio, mentre il sistema di controllo della spinta generata dal razzo sarà di tipo elettrico e non più idraulico.
L’ogiva del razzo sarà conformata in modo da ridurre le sollecitazioni che si scaricano sul corpo del primo stadio a propellenti liquidi dello SLS, mentre il nuovo booster manterrà gli stessi sistemi di aggancio superiori ed inferiori per garantire la completa compatibilità con gli attuali SRB.
Una generale semplificazione dei sistemi insieme alla riduzione di massa e all’incremento della spinta dovuta all’utilizzo del nuovo combustibile solido, alle maggiori pressioni di esercizio, ad un aumentato rapporto di espansione dell’ugello, garantiranno, nelle previsioni di ATK, un incremento del carico in LEO dello SLS pari a 15, 1 tonnellate.
Fonte: NASASpaceFlight.com
