SLS, due passi avanti verso la missione Artemis 1

A pochi giorni di distanza presso due centri NASA, si sono svolti due eventi significativi per lo sviluppo e realizzazione del primo “core stage”, lo stadio centrale del nuovo vettore super pesante statunitense SLS, destinato a volare nella prima missione Artemis.

Test di rottura

Il 5 dicembre, presso il Marshall Space Flight Center (MSFC) di Huntsville in Alabama, gli ingegneri NASA hanno messo letteralmente sotto torchio il grande serbatoio dell’idrogeno liquido (LH2) del primo stadio dell’SLS, per verificarne i limiti strutturali. Utilizzando azoto in pressione e martinetti idraulici, per riuscire a spaccare la struttura i tecnici hanno sottoposto il serbatoio a carichi superiori al 260% di quelli che effettivamente agiranno durante il lancio. Dopo 5 ore dall’inizio del test si è manifestato un primo punto di cedimento, da cui poi si è sviluppato lo squarcio lungo tutto il corpo del serbatoio.
Ricordiamo che l’effettiva vita operativa media del serbatoio durante il lancio sarà di 8 minuti.

«Abbiamo volutamente portato questo serbatoio al suo limite di rottura per acquisire ulteriori dati che ci consentiranno di costruire al meglio i successivi», ha affermato Neil Otte, capo ingegnere dell’SLS Stages Office presso il MSFC.
«L’SLS volerà nei prossimi decenni a venire e quello che abbiamo fatto oggi ci permetterà in tutta sicurezza di realizzare future evoluzioni del vettore per svolgere missioni sempre diverse».

Lo stesso serbatoio nei mesi precedenti aveva superato tutti i test strutturali, sostenendo carichi uguali a quelli di una missione verso la Luna, validando le previsioni degli ingegneri e ottenendo le certificazioni per i futuri voli dell’SLS nelle versioni Block 1 e 1B.
Le due versioni, mantenendo lo stesso core stage e gli stessi SRB (Solid Rocket Boosters) a 5 segmenti, si differenziano per l’upper stage.
Nelle prime due missioni Artemis verrà utilizzato l’SLS Block 1, con lo stadio Interim Cryogenic Propulsion Stage (ICPS), derivato dal secondo stadio del Delta IV e spinto dal propulsore RL10B-2.
La più performante versione 1B debutterà dalla missione Artemis 3 e vedrà l’utilizzo del nuovo Exploration Upper Stage (EUS), attualmente in fase di sviluppo, che sarà spinto da 4 propulsori RL10C-3.

«Quest’ultimo test è stato il più grande test di rottura mai effettuato dalla NASA», spiega il capo ingegnere Mike Nichols. «I dati ottenuti saranno di grande aiuto a tutte le compagnie aerospaziali che progettano e costruiscono serbatoi per razzi, di qualsiasi dimensione».

Per effettuare questi test strutturali nel dicembre 2016 era stato completato il gigantesco test stand 4693, alto quasi 70 metri e fornito di 38 martinetti idraulici per l’applicazione di forze e carichi in differenti combinazioni.
Al serbatoio erano stati applicati un migliaio di sensori per misurare stress, pressione e temperatura, mentre videocamere ad alta velocità e microfoni registravano ogni momento dei test.
Il primo cedimento è avvenuto relativamente vicino al punto previsto dai tecnici, confermando quindi i modelli di analisi e simulazione virtuali utilizzati.

Completato il core stage del primo SLS

Il 9 dicembre, in un evento presso il NASA Michoud Assembly Facility (MAF) di New Orleans in Louisiana, alla presenza di rappresentanti del governo e dell’industria aerospaziale, l’amministratore NASA, Jim Bridenstine ha dichiarato completo il grande core stage del vettore SLS che verrà utilizzato per la prima missione Artemis 1 alla fine del 2020 o inizio 2021.

«Prima della fine dell’anno questo stadio uscirà finalmente dalla linea di produzione qui al MAF», ha affermato Bridenstine. «Prendetelo come il regalo di Natale della NASA alla nazione».

Il core stage dell’SLS lascerà il MAF su una chiatta, come in passato avveniva per gli External Tanks dello Space Shuttle e gli S-IC dei gloriosi Saturn V, per il trasferimento al NASA Stennis Space Center (SSC) di Hancock County in Mississippi, dove per molti mesi sarà sottoposto a numerosi test di validazione.
I test infine si concluderanno con una Green Run, una sessione statica in cui verranno attivati tutti i sistemi del core stage, compresi i quattro propulsori RS-25 per una accensione completa di 8 minuti.

«Il completamento del core stage è un grande evento e un testamento della nostra imprenditorialità» continua Bridenstine. «Con più di 1100 aziende in 44 stati coinvolte nel design e realizzazione, il razzo SLS consentirà agli Stati Uniti di realizzare l’obbiettivo di tornare sulla Luna entro il 2024».

La data per il viaggio dal MAF allo SSC non è ancora stata ufficializzata, ma si sospetta che potrebbe anche slittare a inizio gennaio.
Secondo alcune indiscrezioni, NASA dovrebbe anche ritoccare in avanti la data della prima missione Artemis, con conseguente slittamento in avanti delle missioni successive.

Artemis 1, missione circumlunare di 25 giorni senza equipaggio, seconda missione per la capsula Orion e primo lancio del vettore SLS, è attualmente prevista per novembre/dicembre 2020.
Artemis 2 sarà un flyby lunare con equipaggio ed è prevista per la fine del 2022, mentre Artemis 3, prevista per il 2024, si aggancerà al Gateway e vedrà un equipaggio tornare sulla superficie lunare.

Fonte e foto credit: NASA