Il razzo Atlas 5 della ULA (United Launch Alliance) è decollato dalla rampa SLC-41 di Cape Canaveral, in Florida, alle 17:32 locali (le 23:32 italiane) del 13 novembre 2020. A bordo del razzo un satellite della NRO, la National Reconnaissance Office, l'agenzia del governo degli Stati Uniti che si occupa dello spionaggio orbitale, classificato come NROL-101. Sull'Altas 5 hanno debuttato dei nuovi booster di spinta iniziale GEM-63, costruiti dalla Northrop Grumman che vanno quindi a sostituire i precedenti AJ-60A della Aerojet Rockedyne, utilizzati dagli Atlas fino dagli inizi. I GEM-63, per l'esattezza una loro versione migliorata chiamata GEM-63XL, spingeranno anche il nuovo razzo Vulcan di ULA, il cui debutto al lancio è previsto per il prossimo anno. I tre GEM-63 ed il motore russo RD-180 del primo stadio hanno spinto il razzo nel cielo della Florida. La diretta del lancio è stata interrotta, su richiesta esplicita della NRO, dopo circa tre minuti dal decollo, quando erano già stati sganciati i tre booster e l'ogiva di protezione del carico utile. Circa tre ore dopo il lancio la ULA e la NRO hanno rilasciato un comunicato stampa nel quale dichiaravano la missione un successo. La missione dell'Atlas 5, avvenuta nella versione 531 (5 indica i metri di diametro dell'ogiva che protegge il carico utile, 3 il numero dei booster di spinta iniziale ed 1 il numero dello stadio centrale), era conosciuto come AV-090. Quello di venerdì è stato l'86esimo lancio di un Atlas 5 fin dal suo debutto, nel 2002, tutti avvenuti con successo; un vero record. Si è trattato inoltre del 30esimo lancio della ULA per la NRO.
Un primo tentativo di lancio era avvenuto il 4 novembre ma, quando mancavano meno di 2 ore al decollo, era sorto un problema tecnico ad una valvola dell'ossigeno liquido dei sistemi di terra che aveva costretto a fermare le operazioni di rifornimento. Dopo un tentativo dei tecnici di riparare il guasto direttamente sulla rampa, il lancio veniva poi annullato per quel giorno. Inizialmente era deciso un rinvio di due giorni, poi portati a quattro, ed infine ancora al 13 novembre a causa dell'uragano tropicale Eta che è passato dalla Florida. Anche il giorno del lancio si è avuto un piccolo ritardo di 19 minuti, sempre dovuto ad un problema tecnico, ma poi ULA ha risolto la situazione e ripreso il conto alla rovescia regolarmente fino al momento del T-0.
II booster GME-63 spingono il razzo Atlas 5 oltre la rampa di lancio. Credit: ULA
"Il successo del lancio di NROL-101 è un altro esempio dell'impegno della NRO a far evolvere costantemente i nostri cruciali sistemi di sicurezza nazionale per supportare i nostri partner della difesa e dell'intelligence," ha affermato il colonnello delle forze armate statunitensi Chad Davis, direttore dell'Office of Space Launch. "Il 2020 è stato un anno particolarmente impegnativo per il lancio e la comunità spaziale a causa della pandemia COVID-19," ha detto Davis in una dichiarazione. “Sono veramente impressionato dai nostri partner e dai membri del nostro team NRO sulla loro capacità di trovare modi nuovi e innovativi per collaborare in questo ambiente e garantire che stiamo soddisfacendo i nostri requisiti di missione, dando la priorità alla sicurezza, alla protezione e salute di tutto il nostro team di lancio."
La NRO non ha rivelato informazioni sul carico utile che ha volato con la missione NROL-101, ma gli avvisi ai piloti e naviganti eseguiti prima del lancio del razzo Atlas 5 suggeriscono che il veicolo si sarebbe orientato verso nordest da Cape Canaveral, seguendo una traiettoria parallela alla costa Est degli Stati Uniti prima di volare vicino alle provincie costiere del Canada. La traiettoria indica quindi che l'Atlas 5 avrebbe rilasciato il carico utile NRO su un'orbita altamente inclinata. L'NRO possiede satelliti di trasmissione dati e diversi veicoli spaziali progettati per intercettare i segnali di comunicazione in orbite ellittiche di tipo Molnija che si estendono per quasi 40.000 chilometri sopra la Terra nei punti più alti. Queste orbite sono inclinate di circa 63 gradi rispetto all'equatore, offrendo ai satelliti viste regolari della Russia e di altre parti dell'emisfero settentrionale. Quindi anche l'Atlas 5 lanciato venerdì notte potrebbe essere, probabilmente, su un'orbita simile a quella Molnija. L'orbita di tipo Molnija (dal termine che in lingua russa indica il lampo) è un particolare tipo di orbita utilizzato dai satelliti per comunicazioni militari dell'Unione Sovietica e, attualmente, dalla Russia. Si tratta di un'orbita altamente ellittica, con un'inclinazione di 63,4° ed un periodo orbitale di 12 ore, studiata in modo tale da azzerare gli effetti di perturbazione dell'argomento del perigeo. L'appellativo Molnija deriva dal nome dei primi satelliti sovietici che vennero posizionati su orbite di questo tipo nel corso degli anni sessanta; si trattava di una costellazione di tre satelliti in grado di offrire una copertura continua del territorio sovietico, simile a quella che avrebbe avuto un satellite in orbita geostazionaria, ma centrata su regioni situate a latitudini molto alte, non raggiungibili altrimenti.
Nella foto l'Atlas 5 NROL-101 in volo verso l'orbita. Credit: ULA
I motori GEM-63 che hanno debuttato nel lancio Atlas 5 di venerdì, misurano 20 metri di lunghezza per 1,6 di diametro. Ogni motore GEM-63 produce circa 170 tonnellate di spinta alla massima potenza ed è progettato per accendersi sulla rampa di lancio e bruciare per circa 94 secondi, consumando circa 44,2 tonnellate, di propellente solido prima di essere sganciato per ricadere in mare. I motori GEM-63 sono un'evoluzione dei GEM-60 (il numero indica, in pollici, il diametro del motore) costruiti dalla Northrop Grumman per i razzi della famiglia Delta 4 di ULA. La Northrop Grumman, attraverso i suoi precedessori ATK ed Orbital ATK, ha fornito i piccoli booster di spinta alle famiglie di razzi, ora ritirati, Delta 2 e Delta 3. I booster danno una spinta aggiuntiva ai razzi in modo da poter trasportare carichi utili più pesanti in orbita, o missioni che richiedono che il satellite sia piazzato su orbite di maggiore altezza. Il razzo Atlas 5 può essere lanciato con un numero di booster di spinta che va da zero a cinque, a seconda dei requisiti di missione. Come il motore AJ-60A, che ha volato sui precedenti Atlas 5, il motore GEM 63 ha ugelli fissi ed un'ogiva curva, che fornisce la forma aerodinamica adeguata a garantire che il booster si allontani dall'Atlas 5 dopo il lo spegnimento. Il booster GEM 63 di Northrop Grumman produce più o meno la stessa spinta ed ha approssimativamente le stesse dimensioni dell'AJ-60A, consentendo così a ULA di introdurre il nuovo modello di booster come "sostituzione diretta" per la vecchia versione. Il motore AJ-60A di Aerojet Rocketdyne ha un record impeccabile fin dal suo primo utilizzo, sul terzo lancio dell'Atlas 5 nel luglio 2003, con 127 booster volati senza problemi fino ad oggi.
ULA annunciò nel 2015 la selezione di Orbital ATK - ora parte di Northrop Grumman - per la fornitura dei propulsori a razzo solido per i futuri lanci di Atlas 5 e per il razzo Vulcan Centaur di prossima generazione. All'epoca, ULA disse che la selezione del motore a razzo GEM 63 avrebbe "abbassato significativamente il prezzo per ULA e per il governo degli Stati Uniti". I booster di Northrop Grumman, realizzati con l'ausilio di robotica avanzata ed automazione, sono progettati anche per essere più facili da collegare al veicolo di lancio presso la Vertical Integration Facility. Una versione allungata del GEM 63 noto come GEM 63XL volerà sul nuovo razzo Vulcan Centaur di ULA, il cui lancio inaugurale è previsto nella seconda metà del 2021. Il razzo Atlas 5 può volare con un numero qualsiasi di booster a razzo solido da zero a cinque, mentre il Vulcan Centaur può essere lanciato in configurazione con due, quattro o sei booster insieme ai due motori principali del razzo BE-4 di Blue Origin. La Northrop Grumman ha eseguito tre accensioni di prova di booster GEM 63 nel sito di prova a Promontory, nello Utah, prima che gli ingegneri dessero il via libera a che il motore a razzo a propellente solido potesse volare. Ma i motori AJ-60A di Aerojet Rocketdyne non hanno ancora concluso la loro carriera. Julie Arnold, un portavoce di ULA, ha detto all'inizio di quest'anno che la compagnia utilizzerà i booster della Aerojet Rocketdyne nelle future missioni Atlas 5 fino a quando il razzo non sarà completamente passato ai motori Northrop Grumman. Gli AJ-60A continueranno a essere lanciati in missioni come la capsula dell'equipaggio commerciale Starliner della Boeing mentre ULA sta lavorando con la NASA per il futuro utilizzo dei GEM 63 nei lanci degli astronauti. Arnold ha detto che la ULA prevede che tutti i lanci di Atlas 5, dopo il 2021, utilizzeranno i nuovi GEM 63.
La prossima missione di ULA sarà il lancio di un altro satellite spia della NRO, su un razzo Delta 4-Heavy da Cape Canaveral. Quella missione, designata NROL-44, avrebbe dovuto decollare ad agosto, ma una serie di problemi alla piattaforma di lancio hanno tenuto il Delta 4-Heavy a terra.
Il poster della missione NROL-101 con l'omaggio al 'Signore degli Anelli' di J.R.R. Tolkien. Credit: ULA
Piccola nota curiosa; il logo della missione ha una grafica che cita la celebre saga de 'Il Signore degli Anelli' di J.R.R. Tolkien. Oltre ai due anelli intrecciati vi è una scritta in alfabeto elfico la cui traduzione significa “La bontà persiste”.
Fonti:
SpaceflightNow: https://spaceflightnow.com/2020/11/14/ula-declares-success-on-atlas-5-launch-with-new-solid-rocket-boosters/
NASAspaceflight: https://www.nasaspaceflight.com/2020/11/atlas-v-new-boosters-nrol-101/
Twitter @EmreKelly: https://twitter.com/EmreKelly/status/1320739683958165504
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