Scritto: Venerdì, 27 Agosto 2021 18:19 Ultima modifica: Venerdì, 27 Agosto 2021 19:23

Primi test per un prototipo del Vulcan


La United Launch Alliance ha portato, per la prima volta, un modello di prova del primo stadio del nuovo razzo Vulcan alla rampa di lancio per test di rifornimento. Il debutto del Vulcan è previsto per il prossimo anno ed il pensionamento di Atlas 5 è sempre più vicino.

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Nella foto lo stadio di prova di Vulcan alla rampa di lancio SLC-41 di Cape Canaveral. Nella foto lo stadio di prova di Vulcan alla rampa di lancio SLC-41 di Cape Canaveral. Crediti: ULA.

 Un pathfinder (modello di prova) del nuovo razzo Vulcan di United Launch Alliance è stato trasportato alla rampa SLC-41 di Cape Canaveral, in Florida, per i test sui serbatoi come parte di una campagna verso il volo inaugurale del razzo. Il booster del Pathfinder Tanking Test (PTT) è stato trasferito per 4,3 km dallo Spaceflight Processing Operations Center (SPOC) alla rampa il 25 agosto per l'inizio delle prove del conto alla rovescia e delle prove di caricamento del carburante che culmineranno in un esercizio completo che imita il passaggi per preparare il primo stadio di Vulcan il giorno del lancio. PTT è un razzo Vulcan che volerà nello spazio in una missione successiva. Esso è dotato di due motori BE-4 di sviluppo, che sono stati ampiamente accesi durante i test al banco di prova e saranno sostituiti con motori per il volo prima del lancio. Le attività preliminari all'inizio di quest'anno con il booster PTT hanno dimostrato con successo il trasporto dello stadio principale di 5,4 metri di diametro e 33,5 metri di lunghezza dalla fabbrica di produzione della United Launch Alliance (ULA) in Decatur, Alabama, a Cape Canaveral, in Florida, a bordo della nave R/S RocketShip. Le dimensioni di Vulcan sono infatti troppo grandi per il trasporto su strada o aereo, rendendo RocketShip ideale per inviare gli stadi ai siti di lancio costieri. Una pietra miliare significativa è seguita il 15 febbraio quando lo stadio è stato issato nella struttura di integrazione verticale e posizionato a bordo della Piattaforma di Lancio Vulcan (VLP). L'evento Launch Vehicle on Stand (LVOS) ha utilizzato processi e procedure evoluti dalle collaudate operazioni Atlas V al VIF. Dopo aver collegato un adattatore interstadio (ISA) lungo 6 metri e una copertura superiore protettiva sullo stadio, il VLP ha spostato il razzo PTT lungo i binari che collegano il VIF allo SPOC. Questo trasferimento ha dato il via a un vasto programma di controlli di idoneità dello SPOC, valutazioni dei sistemi di supporto a terra nella struttura e test del primo modello dello stadio Vulcan. Questa settimana, i team di leadership e di ingegneria dell'ULA hanno tenuto una revisione sullo stato di preparazione dei test dell'hardware del razzo, dei sistemi di pad, delle procedure e dell'equipaggio. L'incontro ha autorizzato il test del Pathfinder a procedere alla rampa di lancio dove sono previste tre operazioni principali nelle prossime settimane: Un test di caricamento dell'ossigeno liquido per imbarcarne 366.500 kg, raffreddati a -183° C., nello stadio. Un test di rifornimento di Gas Naturale Liquefatto (GNL) per imbarcarne 115.200 kg, raffreddati a -162° C., nello stadio. Questo segnerà la prima volta che il GNL sarà caricato in un veicolo di lancio spaziale a Cape Canaveral. Ricordo che il GNL è, in pratica, il metano, appositamente sottoposto a varie fasi di depurazione e raffreddamento.

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Nella foto lo stadio di prova di Vulcan esce dall'hangar SPOC diretto alla rampa di lancio SLC-41 di Cape Canaveral. Crediti: ULA.

 Un test completo per caricare sia il GNL che l'ossigeno liquido nello stadio seguendo gli stessi passaggi e la stessa tempistica del giorno del lancio. "Il test dei entrambi i serbatoi mostrerà le caratteristiche termiche del booster e dei motori e convaliderà le nostre ipotesi per le tempistiche del serbatoio. Ci consentirà inoltre di caratterizzare e calibrare le portate del propellente attraverso le nostre nuove valvole e sistemi di riempimento/scarico e di riempimento," ha detto Dillon Rice, direttore del lancio del Vulcan Centaur di ULA. Tutti i test dei serbatoi utilizzeranno alcune delle modifiche significative apportate alla rampa SLC-41 che hanno trasformato il sito in un pad a doppio uso per gestire, contemporaneamente, senza problemi sia i lanci di Atlas V che Vulcan Centaur. L'opera comprende un'area di stoccaggio di GNL di nuova installazione con tre serbatoi e gli aggiornamenti apportati alle linee di trasferimento dell'ossigeno liquido al razzo booster. In ogni giorno di test, la rampa di lancio sarà preparata dai tecnici di terra prima che il conto alla rovescia raggiunga T-meno 3 ore. Una volta confermato che tutto è pronto, il direttore del lancio di ULA Lou Mangieri dichiarerà il "go" per il conto alla rovescia per procedere alle operazioni di rifornimento criogenico. I primi due test dei serbatoi sono previsti per il conto alla rovescia fino a T-meno 5 minuti e mantenimento, raccogliere i dati termici secondo necessità, eseguire test specializzati pianificati per ciascun sistema propellente e quindi passare alle operazioni di svuotamento per drenare il propellente criogenico dal razzo. Per il giorno di caricamento combinato di GNL e ossigeno liquido, il conto alla rovescia entrerà in una versione semplificata del conteggio finale che copre gli ultimi minuti prima di T-0 secondi. "In poche parole, il 'terminal count lite' come lo chiamiamo, chiuderà le valvole di sfiato e porterà i serbatoi del propellente del booster alle loro pressioni di volo. Questo convaliderà anche le nostre ipotesi e previsioni di analisi. Una volta che i serbatoi saranno pressurizzati, lo faremo rimanere a pressione di volo fino a quando non arriviamo T-0," ha detto Rice. "Poi dimostreremo procedure di riciclo come lo sfiato della pressione del serbatoio dal volo ai livelli di standby e riprenderemo il riempimento del propellente". La giornata si concluderà con il detanking e la messa in sicurezza dello stadio del razzo.

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Nella foto lo stadio superiore Centaur V in fase di realizzazione nell'impianto ULA di Decatur, Alabama. Crediti: ULA.

 Il programma Vulcan Centaur si sta muovendo costantemente verso il suo primo volo nel 2022. Combina il meglio delle odierne famiglie di razzi Atlas V e Delta IV con gli ultimi progressi tecnologici. Il risultato è un unico sistema di lancio che fornisce prestazioni più elevate e una maggiore accessibilità, pur continuando a fornire affidabilità e precisione senza pari. Tory Bruno, Amministratore Delegato di ULA, ha recentemente condiviso una foto di un avanzato serbatoio dello stadio superiore Centaur V in fase di completamento nel loro nuovo centro di saldatura robotica presso la loro fabbrica di razzi a Decatur, in Alabama. Il primo volo di Vulcan sarà un lancio operativo con un cliente commerciale. Astrobotic ha selezionato ULA e Vulcan per lanciare il loro lander lunare robotico Peregrine, una missione scientifica come parte del programma Commercial Lunar Payload Services (CLPS) della NASA. Il lancio era originariamente previsto per il 2021, ma è stato ritardato per alcuni motivi. Il primo è stato causato dalla preparazione della navicella spaziale di Astrobotic, che non era ancora pronta per il volo. In secondo luogo, l'ULA deve ancora ricevere i motori BE-4 qualificati per il volo da Blue Origin. Bruno ha recentemente affermato che la disponibilità del motore stimolerà la disponibilità del razzo, ma che l'elemento di stimolazione per il primo volo rimane la disponibilità del carico utile. Bruno aveva affermato di recente, al Simposio spaziale del 2021, che non si aspetta di ricevere i motori di volo BE-4 prima della fine dell'anno. Bruno è stato di recente un po' più acuto nelle sue parole pubbliche quando ha parlato del ritardo del motore BE-4, dicendo: "Ho bisogno che lavorino diligentemente con i piani che abbiamo e che vengano eseguiti in tempo". Bruno ha anche risposto a questo su Twitter dicendo che si aspetta i motori prima della fine dell'anno e che il motore sta attualmente funzionando bene ed è in test di pre-qualifica, i motori di volo hanno iniziato la fabbricazione. E si aspetta di avere il razzo pronto prima del carico utile. Ha anche detto che ULA è "stato in grado di accogliere" il ritardo, "ma sarò sincero con te, con le date che abbiamo fissato per loro ora, dopodichè non abbiamo davvero la capacità di fare grandi mosse." Alla domanda, su Twitter, se l'attuale programma per BE-4 è ancora più veloce rispetto a se ULA avesse progettato un motore internamente, la risposta di Tory è stata semplicemente "".

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Nell'illustrazione il motore BE-4 di Blue Origin. Crediti: Blue Origin/elaborazione Massimo Martini.

 Alcuni degli altri carichi utili per Vulcan sono stati trasferiti su Atlas V o hanno avuto ritardi propri. Ad esempio, nel maggio di quest'anno, l'USSF-51 è stato spostato su Atlas V su richiesta di ULA perché Vulcan non sarebbe stato pronto a lanciarlo in tempo. Questo cambiamento danneggerà finanziariamente ULA poiché Atlas V è più costoso di Vulcan, ma questo cambiamento consentirà ai primi due lanci di Vulcan di essere lanciati quando saranno pronti e non di annullare USSF-51. Uno dei principali carichi utili per Vulcan è il Dream Chaser della Sierra Nevada, che verrà utilizzato per consegnare rifornimenti alla Stazione Spaziale Internazionale (ISS). Anche questo programma ha avuto dei ritardi, soprattutto a causa del Covid-19. Nel gennaio del 2021, è stato annunciato che il volo di prova sarebbe stato spostato al 2022. Ma con i ritardi di Vulcan che non aveva i suoi motori di volo pronti e il Covid-19 e altri ritardi per Dream Chaser, potrebbe non essere lanciato fino all'inizio del 2023. Dopo il volo Demo, ci sono un totale di 6 lanci per Dream Chaser nell'ambito del contratto attuale. Oltre a questi due carichi utili, Vulcan è pronto per il lancio di almeno altri 3 payload di sicurezza nazionale per la Space Force, sono USSF-112, USSF-106 e USSF-87, il cui lancio è attualmente previsto per il 2023. Tory ha detto che hanno più di 30 missioni in totale che verranno lanciate con Vulcan. 

Intanto non saranno più venduti voli per l'Atlas 5 che, eseguiti i 29 rimasti nella lista ordini, concluderà la sua carriera a metà degli anni '20. La decisione di ULA prevede il ritiro di uno dei veicoli di lancio più affidabili del governo degli Stati Uniti e dovrebbe segnare la fine dell'iconico - ma controverso - motore RD-180 della Russia, una meraviglia ingegneristica e una fonte fondamentale di entrate per il programma spaziale russo.

Letto: 193 volta/e Ultima modifica Venerdì, 27 Agosto 2021 19:23

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Massimo Martini

Sono appassionato di astronomia e di astronautica fin da quella notte del luglio 1969 quando, a poco più di sei anni, vidi i primi uomini mettere piede sulla Luna. La passione è cresciuta con gli anni e, sebbene non si sia trasformata in attività lavorativa, sono diventato un grande appassionato. Nel 1992, in pieno viaggio di Nozze, sono riuscito a trascinare persino la mia dolce metà al Kennedy Space Center per vedere il lancio del primo italiano nello spazio. Dal 2000 al 2017 ho realizzato e curato il sito astronautica.us che è stato sempre aggiornato ed il più possibile affidabile nelle informazioni. Purtroppo, per motivi personali sono stato costretto a chiudere il sito nel luglio 2017.
Sono stato, assieme a mia moglie, uno dei responsabili delle prime tre edizioni della convention 'AstronautiCON', che hanno visto anche la presenza di illustri ospiti nel campo astronautico. Al momento collaboro saltuariamente con la rivista del settore 'Spazio Magazine', attivamente con il sito aliveuniverse.today ed ho una rubrica fissa astronomica sul magazine locale 'Quello che c'è'.

www.astronautica.us | Questo indirizzo email è protetto dagli spambots. È necessario abilitare JavaScript per vederlo.

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