Motore storico per l’European Service Module di Orion

Un ex propulsore OMS dello Space Shuttle è arrivato lo scorso mese di dicembre in Germania per essere assemblato al modulo di servizio ESM (European Service Module) della capsula Orion, in preparazione per la prossima missione EM-1 prevista per il tardo 2018.

Con un accordo siglato nel dicembre 2012 tra NASA ed ESA, l’Europa si è presa l’incarico di sviluppare e costruire il modulo ESM, derivandolo direttamente da quello del cargo automatico ATV, per la seconda missione della nuova capsula statunitense Orion. Questa missione senza equipaggio sarà la prima a bordo del nuovo vettore pesante SLS Block 1 e circumnavigherà la Luna per rientrare a Terra ad alta velocità per testare lo scudo termico.

Il propulsore OMS (Orbital Maneuvering System) è un AJ10-190 di Aerojet Rocketdyne, lo Space Shuttle ne aveva una coppia montata alla base del timone di coda che veniva utilizzata per la prima correzione di inserimento orbitale appena dopo lo spegnimento dei tre grandi motori principali, per le manovre orbitali e per il de-orbiting alla fine della missione.

I due propulsori AJ10-190 ben visibili ai lati dei tre SSME a bordo della navetta Atlantis. Credit NASA

L’AJ10 è un propulsore ipergolico (tetrossido di azoto/idrazina) riavviabile in volo, venne sviluppato alla fine degli anni ’50 e dal 1957, in varie versioni, è stato utilizzato sugli upper stages di molti vettori quali, Vanguard, Atlas-Able, Thor-Able, Delta 1000, Delta II (ancora in uso) e Titan III.
Le due versioni più famose sono la AJ10-137, utilizzata sul Service Module della capsula Apollo ed appunto la 190 utilizzata durante le 135 missioni shuttle.

Il propulsore inviato dalla NASA ed arrivato agli stabilimenti di Airbus Space and Defence di Brema, ha al suo attivo 19 missioni a bordo di tre differenti shuttles in cui è stato acceso ben 89 volte.
Il suo primo volo lo ha compiuto nell’ottobre 1984 a bordo del Challenger durante la missione STS-41-G (la 13° del programma STS e la 6° del Challenger), comandata da Bob Crippen.
Per gli amanti delle statistiche, questa missione è stata la prima con 7 membri di equipaggio, la prima con due donne (Sally Ride and Kathryn Sullivan), la prima EVA statunitense di una donna (Sullivan), il primo astronauta canadese (Marc Garneau) ed il primo astronauta nato in Australia (Paul Scully-Power).
L’ultimo volo di questo OMS è avvenuto nell’ottobre 2002 a bordo dello shuttle Atlantis per la missione STS-112, dopodiché è stato smontato e ricondizionato presso il NASA White Sands Test Facility in New Mexico. Negli ultimi mesi, in vista del prossimo riutilizzo, è stato sottoposto a test vibrazionali ad Houston ed ulteriori test di tenuta ancora a White Sands.

Il propulsore AJ10-190 durante i test al JSC. Credit NASA

L’ESM in corso di assemblaggio a Brema, oltre alla propulsione ed il controllo di assetto, fornirà ad Orion l’elettricità, acqua, ossigeno ed azoto e tutto quello che serve per garantire la sopravvivenza dell’equipaggio.

Il propulsore AJ10-137 del modulo di servizio della missione Apollo 15 del 1971. Credit NASA

Comparato con l’SM di Apollo, l’ESM, pur avendo una minor capacità di delta V (1800 m/s vs 2800 m/s), fornisce il doppio di potenza elettrica (11.2kW vs 6.3kW) totalmente fotovoltaica, pesa il 40% in meno a pieno carico (15,461 kg vs 24,520 kg), è del 12% più piccolo ma supporta una capsula più grande (8.95 m3 vs 6.17 m3) ed un equipaggio superiore e per maggior tempo (4 membri vs 3 membri, per 21 giorni vs 14 giorni).

Dopo il completamento dell’assemblaggio il modulo è atteso al KSC in Florida per il prossimo aprile, dove verrà unito e connesso alla capsula ed inviato al NASA Plum Brook Station in Ohio per i test ambientali a bassa temperatura nella camera a vuoto.
All’inizio del 2018 tornerà in Florida per l’assemblaggio finale con il sistema di aborto LAS, il carico dei propellenti, liquidi e gas ed infine il posizionamento sul vettore SLS all’interno dell’immenso VAB.

La missione EM-1 è attualmente prevista per il novembre 2018 con lancio dal pad 39B del Kennedy Space Center, durerà più di tre settimane e vedrà Orion inserirsi in un orbita retrograda alta intorno alla Luna prima di ritornare a Terra ed ammarare nell’oceano Pacifico.

Secondo un accordo dello scorso dicembre ESA fornirà l’ESM anche per la successiva missione Orion EM-2, la prima con equipaggio, prevista per i primi anni ’20.

Fonte ESA.