Entro alcune settimane la decisione di Orbital sul motore di Antares

Durante la 65-esima edizione del International Astronautical Congress svoltasi a Toronto tra fine settembre e inizio ottobre la Orbital Sciences Corp. ne ha approfittato per fare un po’ il punto della situazione sui suoi programmi attuali e futuri.

Cygnus catturata dal braccio robotico CanadArm2 in occasione della missione di test COTS-1. Credit: NASA.

Attualmente la Orbital è sotto contratto NASA assieme a SpaceX per la fornitura di voli cargo di rifornimento alla Stazione Spaziale Internazionale (ISS). Si tratta del programma Commercial Resupply Service che prevede per Orbital un contratto di 1,9 miliardi di dollari a coprire 8 voli di Cygnus per un totale di 20.000 Kg di materiale trasportato all’avamposto spaziale. SpaceX invece si è aggiudicata un contratto di 1,6 miliardi di dollari più o meno per lo stesso ammontare di carico ma suddiviso in 12 voli di Dragon che però può anche trasportare carico non pressurizzato ma sopratutto offre la possibilità di riportare a terra del materiale. Tale contratto si estende fino alla fine del 2016 ma l’agenzia americana e le 2 aziende fornitrici stanno definendo i dettagli di un’estensione del contratto a coprire anche il 2017 con ulteriori voli di rifornimento, a fare da ponte verso il 2018, anno previsto per l’inizio dei voli del successivo contratto CSR-2.

I voli attuali di Orbital vengono effettuati mediante il mezzo automatico Cygnus (il cui modulo pressurizzato è fornito dalla Tales Alenia Space), portato in orbita dal vettore Antares. Proprio il vettore presenta alcune criticità in questo momento causate dall’incidente avvenuto a maggio presso il centro NASA Stennis Space Center in Mississippi durante un test di accettazione dei motori del vettore. Ma Frank Culbertson, vice presidente esecutivo e general manager della divisione programmi avanzati di Orbital nonché comandante Shuttle e della ISS, ha dichiarato: “Siamo giunti a individuare 2 possibili origini dell’avaria, che stiamo entrambe valutando, e reinizieremo i test qui in ottobre pronti per la missione ORB-4 (programmata per aprile).” Ha poi aggiunto: “ Stennis ha fatto un gran lavoro riparando lo stand test e rendendolo pronto per noi. Dovevamo rimpiazzare molti componenti, ma tutti hanno lavorato duramente per risolvere l’incidente così molto presto potremmo tornare ad eseguire i test di accettazione.” Non è stato specificato però quali sarebbero queste 2 possibili origini dell’avaria avvenuta a maggio.

Un motore AJ26 pronto per i test presso il centro Stennis
Credits: NASA

Come detto l’avaria è avvenuta durante i test di accettazione dei motori da utilizzare sul primo stadio del vettore Antares dalla compagnia. Si tratta dei motori a ossigeno liquido e kerosene AJ26 della Aerojet Rocketdyne che sviluppa circa 160.000 kg di spinta a livello del mare. Orbital ha acquistato venti di questi motori a coprire le 10 missioni previste poiché il primo stadio del vettore ne utilizza 2: sono le 2 missioni di test più le 8 missioni operative del contratto NASA. In realtà i motori sono di produzione russa essendo in pratica dei vecchi NK-33 progettati e prodotti dal Kuznetsov Design Bureau oltre 40 anni fa. Aerojet ha acquistato l’intero stock disponibile di 43 motori negli anni ’90 e su questi ha eseguito un lavoro di modernizzazione che ha comportato l’aggiunto di elettronica di controllo di produzione americana, la certificazione per l’uso con propellenti americani ma sopratutto l’aggiunta dei dispositivi per direzionare la spinta e controllare la traiettoria del vettore.

I motori che stiamo usando sono di proprietà di Aerojet, e loro ce li forniscono sulla base di un subappalto,” ha detto Culbertson. “Loro ne hanno un gran numero negli Stati Uniti e li stanno modificando, americanizzando, e li stanno trasformando in AJ26. Noi ne abbiamo a sufficienza per questa prima fase del contratto e possiamo anche andare oltre.” Secondo dichiarazioni ufficiali di Aerojet infatti qualora i propri clienti facessero richiesta di ulteriori motori oltre a quelli in stock, la produzione dei motori NK-33 in Russia potrebbe essere riavviata.

La Orbital potrebbe richiedere ulteriori motori poiché NASA il 25 settembre ha inviato a tutti i potenziali fornitori la richiesta di proposte nell’ambito del Commercial Resupply Services (CRS-2), proposte che devono pervenire entro il 14 novembre con una selezione dei vincitori prevista per maggio 2015. Il contratto dovrebbe iniziare nel 2018 (dopo l’estensione al 2017 dell’attuale CRS) e terminare nel 2020 con opzione di estensione fino al 2024 (termine previsto attualmente del programma ISS).

Ci si aspetta che gli attuali fornitori (Orbital e SpaceX) partecipino alla competizione, mentre Sierra Nevada Corp. ha già annunciato che parteciperà con una versione cargo del proprio Dream Chaser recentemente escluso dal contratto di trasporto astronauti. Alcune fonti inoltre ritengono che anche Boeing parteciperà alla selezione con una versione merci della propria CST-100 che invece è già stata selezionata in versione manned.

Proprio la partecipazione a questo programma NASA ha posto la Orbital di fronte ad alcune opzioni riguardo il proprio lanciatore poiché il nuovo contratto prevederà un quantitativo maggiore di carico da trasportare.

Da un lato l’azienda ha ricevuto, come detto, le rassicurazioni di Aerojet circa la fornitura di motori AJ26 ma dall’altro pensa a un eventuale cambio della motorizzazione. E a questo proposito Culberston ha dichiarato: “Siamo certi di avere una decisione su questo prima di inviare la proposta”. L’azienda punta a decidere per tempo la motorizzazione poiché vuole includere nella proposta l’eventuale riprogettazione del vettore necessaria in caso di cambio motore.

Il motore RD-180 prodotto in Russia

La compagnia ha anche espresso interesse all’acquisto dei motori russi RD-180 o RD-181. Gli RD-180 sono prodotti dalla NPO Energomash che ha sede a Khimki in Russia e sono usati nel vettore Atlas V di United Launch Alliance (ULA).

Un’altra possibilità per il primo stadio della nuova generazione del vettore Antares è un grande motore alimentato a solido prodotto dalla ATK che fornisce già il motore per il secondo stadio e che in primavera ha annunciato l’intenzione di fondersi proprio con Orbital (l’operazione è attualmente sospesa in attesa delle necessarie approvazioni legali).

Stiamo cercando un’alternativa per la nuova versione del razzo che possa trasportare più carico alla stazione,” ha aggiunto Culbertson, senza identificare ufficialmente le opzioni prese in considerazione da Orbital. “Abbiamo in corso una competizione fra diverse compagnie che possono fornire un incremento di carico.” Se ufficialmente infatti non sono stati fatti i nomi dei possibili fornitori e delle possibili motorizzazioni, una cosa sicura e ufficiale è l’incremento delle prestazioni del vettore nell’ottica di poter portare più carico per volo alla ISS ma anche in quella di competere in altri settori dei lanci spaziali, compreso il lancio di carichi classificati per le forze armate statunitensi.

La volontà di aumentare le prestazioni del vettore è certamente figlia anche delle preoccupazioni espresse in un rapporto rilasciato in settembre dall’Ufficio dell’Ispettore Generale di NASA in cui si prospetta che il costo del trasporto del cargo e degli astronauti verso la stazione potrebbe aumentare nei prossimi anni.

In quest’ottica infatti si inquadrano le parole di Culbertson sull’argomento: “Il costo per kg è costantemente sceso con entrambi i fornitori mentre le capacità di carico sono costantemente in aumento, e questo dovrebbe rimanere il trend, io credo.”

Alla Orbital rimangono circa 6 settimane per decidere il da farsi sulla motorizzazione e presentare la propria proposta che, ricordiamo, va presentata entro il 14 novembre.

Fonte: SpaceFlight Now