Orbital/ATK CRS-6 ai nastri di partenza: tutto quello che c’è da sapere

È tutto pronto per la partenza della nuova navetta cargo verso la Stazione Spaziale Internazionale: il decollo di ATK/Cygnus CRS-6 è infatti fissato per le 04:05 CET (03:05 UTC) di mercoledì 23 marzo dalla rampa 41 della base di Cape Canaveral, in Florida, USA. La finestra di lancio si estende fino alle 04:35 CET. In caso di problemi con la prima possibilità di lancio, sono già state programmate altre 5 opportunità, tutte distanziate tra loro di circa 7 minuti e 30 secondi, fino all’ultima stabilita per le 04:35:48 CET.

In caso di “scrub” ci sono altre sei opportunità per il giorno successivo, dalle 03:40:05 alle 04:10:05 CET, e per il 25 marzo, dalle 03:17:31 alle 03:47:31.

I preparativi per la partenza

La “Launch Readiness Review” di venerdì non ha evidenziato anomalie di sorta né nel sistema navicella/lanciatore né nei sistemi di terra. L’Atlas 5, che con il carico utile raggiunge i 60 metri di altezza, sarà trasportato in rampa domani lunedì 21 marzo a partire dalle 16:00 CET, mentre il countdown avrà inizio nel pomeriggio di martedì a T- 7 ore.

Al momento le previsioni meteo danno una probabilità di condizioni favorevoli dell’80%.

Il lancio del Cygnus vedrà l’impiego dell’Atlas 5 in versione 401, con un’ogiva di 4 metri di lunghezza, nessun razzo a combustibile solido, ed un secondo stadio Centaur con un solo motore. Si tratterà del 32-esimo lancio dell’Atlas in tale configurazione.

Le 390 tonnellate totali di peso di Cygnus e Atlas saranno spinte in orbita dai potenti motori russi RD-180. Il primo stadio brucerà per 4 minuti e 16 secondi, e dopo lo sganciamento il secondo stadio Centaur proseguirà la corsa con un’accensione di 14 minuti, fino all’orbita prevista. L’ogiva sarà abbandonata poco dopo l’ignizione del Centaur. Il rilascio del Cygnus è programmato per avvenire a T+21 minuti, quando si troverà sopra il Nord Atlantico in un’orbita di 230 km di altezza e 51,6 gradi di inclinazione.

La scaletta degli eventi

T-00:02.7 Accensione propulsori principali
T+00:01.1 Decollo
T+01:22.6 Mach 1
T+01:33.7 Max Q
T+04:15.5 MECO (spegnimento propulsori principali)
T+04:21.5 Separazione primo stadio
T+04:31.5 Accensione Centaur
T+04:39.5 Separazione ogiva
T+18:09.5 Spegnimento Centaur
T+20:58.5 Separazione di Cygnus

La Stazione Spaziale sarà raggiunta in una manovra di avvicinamento di tre giorni, con un arrivo nelle vicinanze dell’avamposto nella giornata di sabato. Se la tabella di marcia sarà rispettata, gli astronauti Tim Kopra e Tim Peake acchiapperanno Cygnus con il braccio robotico della ISS attorno alle 12:40 CET.

Il carico di bordo

Ecco una lista di quanto è stato stivato nella navetta Cygnus, per un totale di 3280 kg:

• 1139 kg di rifornimenti per l’equipaggio
• 1108 kg di ricambi
• 777 kg di esperimenti
• 157 kg di ricambi specifici per le EVA
• 98 kg di ricambi specifici per computer e macchine fotografiche

Cygnus rimarrà agganciato alla stazione per 55 giorni, e prima di venire rilasciato verso un rientro distruttivo in atmosfera, sarà riempito con 1400 kg di rifiuti e materiale non più utile.

Cygnus stessa sarà protagonista di due particolari attività nel periodo che separa il distacco dalla Stazione dal rientro in atmosfera:

• SAFFIRE riprenderà l’evolversi della combustione di un campione di stoffa in condizioni 0G, per circa un’ora, in scala ben maggiore di qualunque altro esperimento analogo condotto fino ad ora a bordo della ISS, dove i limiti di sicurezza sono ben più vincolanti.
• REBR (Re-entry Breakup Recorder): questo dispositivo si compone di vari sensori e di una sfera di raccolta dati capace di sopravvivere al rientro. REBR misurerà temperature, pressioni ed accelerazioni. La sfera salverà e preserverà i dati raccolti e dopo che sarà ricaduta nell’oceano li invierà a destinazione tramite una normale chiamata telefonica satellitare.

Orbital ATK è uno delle aziende che si sono aggiudicate il contratto NASA “Commercial Resupply Services“, con il quale l’ente spaziale americano ha garantito l’approvvigionamento di ricambi, rifornimenti ed esperimenti alla Stazione Spaziale Internazionale dopo il ritiro dello Space Shuttle.

Analogamente alla missione CRS OA-4 dello scorso dicembre, anche la navetta Cygnus “Rick Husband” è equipaggiata con un modulo pressurizzato esteso, prodotto da Thales Alenia Space e che garantisce un aumento di volume interno del 25% rispetto al modello “base”, e da pannelli solari circolari ultraflessibili prodotti a Goleta, in California. Queste caratteristiche migliorate hanno inciso anche sulla quantità massima di carico trasportabile, aumentata di 1170 kg. Cygnus misura circa 6 metri di lunghezza per 3 di diametro, ed è un vero e proprio spinoff dei moduli MPLM che Thales Alenia costruì per conto di ASI e che furono utilizzati dagli Shuttle per movimentare carichi da e verso la ISS.

Perché Cygnus vola con gli Atlas 5?

La scelta di lanciare le navette Cygnus con gli Atlas 5 di ULA è avvenuta alla fine del 2014, quando una spettacolare esplosione del vettore di Orbital, l’Antares, mise in discussione il design del reparto motoristico della serie “100” del razzo di Orbital, e spinse l’azienda a liquidare l’uso dei motori a razzo ex sovietici e rimettersi al tavolo di progettazione.

Negli anni novanta Orbital acquistò uno stock di 43 motori a razzo Kuznetsov NK-33, costruiti tra la fine degli anni 60 e l’inizio degli anni 70 nell’ex Unione Sovietica con lo scopo di spingere verso la Luna il famoso vettore N-1. Il colossale fallimento della corsa alla Luna da parte dei sovietici molti di questi motori dall’eccezionale rapporto peso/potenza sfuggirono all’ordine di distruzione delle “prove” della debacle, e furono stivati in un magazzino per oltre due decenni.
Venti di questi motori furono ricondizionati e ribattezzati da Orbital con il nome di AJ-26, e successivamente vennero montati in coppia come propulsori del primo stadio degli Antares. Tra le modifiche introdotte dagli americani vi furono l’aggiunta di giunti cardanici, l’aggiornamento dell’elettronica con componentistica “made in USA”, il raddoppio del tempo massimo di accensione e un aumento della potenza massima al 108% delle capacità di targa. La coppia di AJ-26 è capace di 3265 kN a livello del mare e 3630 kN nel vuoto.

In seguito alla distruzione di un AJ-26 al banco prova nel maggio 2014 e alla successiva, catastrofica esplosione del lanciatore e del prezioso carico utile della missione di rifornimento alla ISS Orb-3 il successivo 28 ottobre, Orbital ha deciso di ritirare la versione “100” di Antares e abbandonare il propulsore AJ-26 per timore di ulteriori episodi di corrosione e deterioramento del metallo, e visto anche il limitato numero di motori rimasti.

Già alla fine di ottobre 2014 Orbital ha comunicato la selezione di un motore russo più recente e performante, l’Energomash RD-181, un derivato dell’RD-191, per sostituire l’AJ-26.

Per far fronte agli impegni derivanti dal contratto COTS fino al debutto del nuovo lanciatore Antares 230, previsto per il prossimo 31 maggio, Orbital ha stipulato un contratto con ULA per servirsi del loro Atlas 5.