Il primo razzo SLS prende forma

La NASA ha impilato il primo pezzo del razzo Space Launch System (SLS) sul lanciatore mobile, in preparazione per il lancio di Artemis 1, previsto per il prossimo anno. Il 21 novembre scorso, presso il Kennedy Space Center della NASA, in Florida, gli ingegneri hanno portato il primo segmento, dei 10 che lo compongono, in posizione per i due booster a propellenti solidi gemelli che spingeranno il primo volo del nuovo razzo spaziale dell'agenzia. Artemis 1 sarà un volo senza equipaggio per testare il razzo SLS e la navicella Orion come sistema integrato, prima dei voli con equipaggio sulla Luna con il programma Artemis. I segmenti dei booster erano arrivati a giugno, in treno, allo spazioporto della Florida provenienti dall'impianto di produzione di Northrop Grumman nello Utah, per essere sottoposti agli ultimi preparativi per il lancio. Le operazioni di assemblaggio sono iniziate il 19 novembre con gli ingegneri che hanno trasportato il primo segmento dei booster dalla Rotation Processing and Surge Facility (RPSF) struttura di rotazione e lavorazione, fino alla baia n.4 del VAB (Vehicle Assembly Building) alto 160 metri.

Ogni booster è composto da cinque segmenti e fornirà oltre 3.000 tonnellate di spinta per il decollo dalla piattaforma di lancio 39B. Una volta assemblato, ogni booster sarà lungo circa la metà di un campo di calcio ed in coppia genereranno più spinta di quella di 14 aerei di linea commerciali jumbo a quattro motori. Una volta completo, il razzo SLS sarà più alto della Statua della Libertà e avrà circa il 15% in più di spinta, al decollo, rispetto al razzo Saturn V del programma Apollo, rendendolo il razzo più potente mai costruito.

"Impilare il primo pezzo del razzo SLS sul lanciatore mobile segna una pietra miliare per il programma Artemis," ha affermato Andrew Shroble, un gestore del flusso operativo integrato del Test and Operations Contractor (TOSC) dell'appaltatore Jacobs. "Dimostra che la missione sta davvero prendendo forma e presto si dirigerà verso la rampa di lancio".

Gli otto segmenti di motore per il primo volo di SLS, allineati all'interno dell'apposita struttura di stoccaggio RPSF, presso il Kennedy Space Center, in Florida. Credit: NASA/Cory Huston

I propulsori a razzo solido sono i primi componenti del razzo SLS ad essere montati e aiuteranno a supportare le rimanenti parti del razzo ed il veicolo spaziale Orion. Nelle prossime settimane, la manodopera utilizzerà una gru a ponte, che può sostenere fino a 325 tonnellate (il peso di circa 50 elefanti), per sollevare i segmenti rimanenti uno per uno e posizionarli con cura sulla piattaforma del lanciatore mobile alto 115 metri, la struttura utilizzata per assemblare e lanciare il razzo SLS. Le gru sono così precise da poter abbassare un oggetto su un uovo senza romperlo.

I primi segmenti del booster da impilare sono le sezioni inferiori note come assemblaggi inferiori. Queste parti ospitano il sistema che controlla il 70% dell'orientamento dell'ugello durante la salita iniziale del razzo. Questa sezione include il segmento del motore inferiore con la 'gonna' protettiva e l'ugello che dirige il gas caldo in uscita dal motore. Dopo aver impilato gli altri quattro segmenti, i pezzi finali dei booster saranno i gruppi superiori, che includono il cono che funge da struttura aerodinamica dei booster. I due booster completi verranno collegati allo stadio centrale, quando questo arriverà al KSC, il prossimo anno. Ogni booster è dotato di cinque segmenti già carichi di propellente solido. Questi booster sono derivati da quelli che venivano utilizzati sullo Space Shuttle, che però era dotato di solo quattro segmenti. Quando i segmenti dei booster sono arrivati in Florida, a giugno, la NASA prevedeva di iniziare le operazioni di montaggio sul Lanciatore Mobile circa un mese dopo il test di accensione statico dello stadio centrale n.1 (Core Stage-1), previsto presso lo Stennis Space Center, in Mississippi.

Il Core Stage-1 di SLS (il cilindro arancione) all'interno della struttura di test B-2 dello Stennis. Credit: NASA

Lo stadio centrale è cruciale per la preparazione al lancio di Artemis 1: il Core Stage-1 infatti deve completare una verifica completa presso lo Stennis prima di poter essere inviato al KSC per l'integrazione finale. Il Core Stage-1 si trova a Stennis dall'inizio del 2020 ed è stato sottoposto a sei test principali, su otto previsti. Al momento il test n.8 che prevede l'accensione di tutti e quattro i motori RS-25, per la durata complessiva di otto minuti, quanto il tempo di lancio, è ora previsto entro dicembre 2020. Ma tutta la campagna di test del Core Stage-1 allo Stennis (chiamata Green Run) è stata afflitta da ritardi per cause naturali in gran parte dell'anno, principalmente per la pandemia COVID-19 e poi da diversi uragani tropicali dell'estate e dell'autunno. Infine problemi tecnici hanno spostato ancora i due test finali da novembre a dicembre. La NASA non voleva assemblare i booster per il primo lancio di SLS troppo presto perchè questi razzi, derivati dal programma Shuttle, hanno circa dodici mesi di vita limite dopo che sono stati impilati assieme. Una volta che i booster sono inseriti sulla piattaforma Lanciatore Mobile, la NASA ha quindi un anno per lanciare Artemis 1 prima che i segmenti del motore siano smontati, ispezionati e, probabilmente sottoposti a manutenzione. Sebbene le parti inferiori siano già state piazzate sul Lanciatore Mobile non significa necessariamente che sia partito il conto alla rovescia dei dodici mesi di scadenza. Infatti questo non si avvierà fino a quando il secondo segmento non sarà fisicamente impilato sul primo. Questa operazione è quindi in attesa di essere eseguita fino a che non sarà stato positivamente eseguito il test finale del Green Run.

La missione Artemis 1 sarà il primo lancio del vettore SLS con la capsula Orion. La missione, senza equipaggio, prevede un volo verso la Luna ed il decollo è, attualmente, fissato per il novembre 2021.

Infografica sul montaggio dei booster per una missione SLS/Artemis. Credit: NASA – Adattamento Massimo Martini

La NASA sta lavorando per far atterrare la prima donna ed il prossimo uomo sulla Luna entro il 2024, con la missione Artemis 3. SLS ed Orion, assieme al sistema di atterraggio umano ed il Gateway in orbita attorno alla Luna, sono la colonna portante del futuro programma esplorativo nello spazio profondo. L'SLS è l'unico razzo che può trasportare Orion, astronauti e rifornimenti verso la Luna con un'unica missione.

Fonti:
NASA: - https://www.nasa.gov/feature/artemis-i-launch-preparations-are-stacking-up
NASAspaceflight - https://www.nasaspaceflight.com/2020/11/egs-jacobs-vehicle-integration-artemis-1/
RocketSTEM - https://www.rocketstem.org/2020/06/19/shuttlewagon-delivers-artemis-rocket-boosters-to-ksc/