L'ultimo Atlas 5 da Vandenberg: la fine di un'era

 L'Atlas 5, versione 401, della ULA è decollato dallo Space Launch Complex 3 (SLC-3), presso la base della Space Force di Vandenberg in California, alle 4:49 locali (le 9:49 UTC) del 10 novembre per la missione AV-098. Un problema nel caricamento dell'ossigeno liquido nello stadio superiore Centaur del razzo ha ritardato il decollo di 24 minuti, ad appena 12 minuti dalla chiusura della finestra di lancio, che era di 36 minuti.

 Lo stadio superiore Centaur ha rilasciato il carico utile principale della missione, il satellite Joint Polar Satellite System 2 (JPSS-2), 28 minuti dopo il decollo, posizionandolo su un'orbita solare sincrona a un'altitudine di circa 800 chilometri. Il veicolo spaziale ha preso contatto con i controllori poco dopo il rilascio. Tuttavia, la NASA ha riferito che il pannello solare si era aperto soltanto dopo oltre quattro ore dopo il decollo.

 JPSS-2 è il secondo dei quattro satelliti meteorologici in orbita polare previsti nel programma JPSS a fornire dati meteorologici per la National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA). Il JPSS-1, costruito da Ball Aerospace e lanciato nel 2017, è in servizio come NOAA-20. Anche un satellite più vecchio, Suomi NPP, fornisce dati meteorologici dall'orbita polare, ma si sta avvicinando alla fine della sua vita poiché sta esaurendo il propellente per il mantenimento della posizione.

 Northrop Grumman ha costruito JPSS-2 e ha contratti per JPSS-3 e 4, che forniranno continuità al programma JPSS negli anni '30. Steve Krein, vicepresidente dello spazio civile e commerciale di Northrop Grumman, ha dichiarato in un'intervista di ottobre che la società è "a buon punto" nella produzione dei due futuri satelliti JPSS. I satelliti utilizzano l'ultima versione del bus LEOStar-3 di Northrop. "Abbiamo una nuova suite di avionica, abbiamo un nuovo set di sensori, ruote di assetto, inseguitori stellari, ecc., che abbiamo utilizzato sia per la missione Landsat-9 che per la missione JPSS," ha affermato. “Si tratta di un continuo aggiornamento dei componenti e dei paradigmi operativi”.

 I satelliti JPSS forniscono dati meteorologici cruciali che integrano le osservazioni della serie di satelliti GOES in orbita geostazionaria. "I dati JPSS sono un input importante nei modelli di previsione meteorologica numerica globale degli Stati Uniti e internazionali," ha affermato Jordan Gerth, meteorologo e scienziato satellitare presso il National Weather Service della NOAA, durante un briefing pre-lancio l'8 novembre. "Con JPSS, la qualità del servizio meteorologico locale nelle previsioni meteorologiche da tre a sette giorni sono eccezionali.”

Nell'illustrazione artistica i satelliti che formeranno la flotta JPSS per la NOAA. Credito: NOAA.

 JPSS-2 opererà in un'orbita solare sincrona di 824 chilometri di altitudine inclinata di 98,8° per consentire la copertura globale due volte al giorno. Il decollo è stato impostato in una finestra per consentire l'attraversamento del nodo ascendente dell'equatore, secondo i requisiti della missione. Al momento del lancio, JPSS-2 pesava 2.930 kg contro una massa di lancio non superiore a 3.198 kg. JPSS-2 ospita quattro strumenti principali tra cui l'Advanced Technology Microwave Sounder (ATMS), il Cross-track Infrared Sounder (CrIS), l'Ozone Mapping and Profilers Suite (OPMS) e la Variable Infrared Imaging Radiometer Suite (VIIRS).

 Lo strumento ATMS monitorerà l'umidità atmosferica e i profili di temperatura per le previsioni meteorologiche in tempo reale, nonché la continuità delle misurazioni per il monitoraggio del clima.  CrIS, d'altra parte, consentirà profili 3D di umidità, pressione e temperatura ad alta risoluzione e consentirà una migliore modellazione nelle previsioni meteorologiche sia a breve che a lungo termine. In particolare, lo strumento dovrebbe migliorare notevolmente la conoscenza delle regolari fluttuazioni climatiche di El Niño e La Niña.  Nel frattempo, OMPS continuerà un processo di registrazione di quasi 30 anni di monitoraggio della complessa chimica dello strato di ozono e della sua distruzione intorno alla troposfera.  Infine, VIIRS fornirà mappe globali nello spettro visibile e infrarosso di condizioni terrestri, oceaniche e atmosferiche ad alta risoluzione temporale. VIIRS sostituirà e aggiornerà il radiometro avanzato ad altissima risoluzione che volava sui precedenti satelliti NOAA. Per i requisiti della missione, la durata in orbita di JPSS-2 è di almeno sette anni.

 Un carico utile secondario per il lancio è stato il test di volo in orbita bassa di un deceleratore gonfiabile (LOFTID - Low-Earth Orbit Flight Test of an Inflatable Decelerator), un dimostratore tecnologico di uno scudo termico gonfiabile. LOFTID si è separato dal Centaur 75 minuti dopo il decollo, dopo che lo stadio superiore ha eseguito due accensioni per posizionarlo su una traiettoria di rientro.

 Il veicolo è sembrato funzionare come previsto durante il rientro, dispiegando un paracadute e ammarando nell'Oceano Pacifico a est delle Hawaii 2 ore e 13 minuti dopo il decollo. Una nave di recupero ha raccolto il veicolo spaziale e un registratore di dati separato espulso da LOFTID prima dello splashdown.

 LOFTID è progettato per testare le prestazioni di un deceleratore gonfiabile di sei metri di diametro, raccogliendo dati durante il rientro prima di rientrare a est delle Hawaii. La NASA è interessata a utilizzare quella tecnologia, su larga scala, per l'atterraggio di future missioni su Marte troppo grandi per i sistemi di ingresso, discesa e atterraggio esistenti. L'ULA, che ha collaborato con la NASA su LOFTID attraverso uno Space Act Agreement, sta studiando l'utilizzo di quella tecnologia per recuperare i motori dal suo razzo Vulcan. La NASA osserva anche in particolare che questo tipo di tecnologia è "scalabile sia per le missioni robotizzate con equipaggio che per le grandi missioni su Marte".

Nella foto lo scudo termico gonfiabile LOFTID dopo essere stato recuperato dal mare. Credito: ULA.

 Il lancio è stata la centesima missione per il Launch Services Program della NASA, che coordina i lanci per le missioni scientifiche della NASA. È anche l'ultimo lancio di Atlas 5 per il programma e l'ultimo lancio di Atlas 5 da Vandenberg. ULA convertirà la rampa di lancio utilizzata in questo ultimo volo per l'utilizzo da parte di Vulcan.

 Il lignaggio della famiglia Atlas risale al giugno 1957, quando il primo missile Atlas SM-65 fu lanciato dall'LC-14 (Launch Complex 14) a Cape Canaveral in Florida. Il primo lancio di un Atlas da Vandenberg ebbe luogo il 9 settembre 1959. Ora, 63 anni dopo il primo volo di un Atlas dalla California, il razzo termina le operazioni da Vandenberg quando l'ULA porrà fine alle linee di razzi Delta e Atlas a favore di un unico sistema Vulcan.

 Si prevede che l'intera revisione della rampa di lancio e di tutti i suoi sistemi richiederà circa un anno, con la piattaforma stessa "completata entro l'inizio del 2024," secondo Gary Wentz, vicepresidente dei programmi commerciali e governativi di ULA. Al termine, il pad sarà in grado di gestire ogni possibile configurazione del razzo Vulcan, inclusa la sua variante più potente, che presenta sei booster a razzo solido attorno allo stadio centrale.

 Sebbene la variante più potente del razzo Atlas V, la 551, non abbia mai volato dalla California, questa è stata semplicemente una coincidenza poiché tutte le missioni che Atlas V ha visto assegnate a quelle da Vandenberg non richiedevano molti propulsori a razzo solido al decollo per raggiungere gli obiettivi della missione. Dopo che le modifiche al pad saranno state completate, ULA avrà la capacità di lanciare un Vulcan da SLC-3E all'incirca ogni due settimane.

Nella foto il primo stadio del Vulcan con i nuovi motori BE-4 a metano della Blue Origin. Credito: @torybruno/ULA.

 "Dal punto di vista del pad, la cadenza sarebbe simile a SLC-41 in Florida a condizione che la forza lavoro e la domanda di veicoli spaziali vi siano," ha osservato Wentz. “Quindi stiamo procedendo per essere in grado di lanciare un Vulcan, a seconda della configurazione, in circa 14-16 giorni. E saremmo in grado di fare la stessa cosa sulla costa occidentale se ne avremmo bisogno”.

 Oltre ad essere l'ultimo Atlas lanciato da Vandenberg, JPSS-2 è anche l'ultimo volo della carenatura del carico utile di Atlas con il diametro di quattro metri. Dopo il JPSS-2, rimangono solo 19 voli del razzo Atlas prima del ritiro della serie: sette voli equipaggio con Starliner verso la ISS nella configurazione N22 e 12 voli nella configurazione 551, inclusi nove voli per il Progetto Kuiper, USSF-51 per Space Force statunitense, ViaSat-3 EMEA e NROL-107 per il National Reconnaissance Office.

 SI è trattato infine del 155esimo lancio orbitale globale del 2022, il 150esimo a concludersi con successo e del 76esimo per gli Stati Uniti.