La navicella spaziale Orion ha raggiunto la fine della missione Artemis 1, con un ammaraggio nell'Oceano Pacifico, al largo della costa di Baja vicino all'isola di Guadalupe, alle 9:40 locali (le 17:40 UTC) di domenica 11 dicembre 2022. "Questa è stata una missione di straordinario successo," ha detto l'amministratore della NASA Bill Nelson in un briefing circa tre ore dopo l'atterraggio. "È l'inizio del nuovo inizio, e cioè esplorare i cieli."
Dopo che il modulo di servizio europeo ESM si è separato la capsula per equipaggio di Orion ha eseguito un "salto" di rientro, scendendo prima a un'altitudine di circa 60 chilometri, quindi risalendo a circa 90 chilometri prima di completare il resto della discesa. Quella manovra è progettata per ridurre le forze g sul veicolo spaziale e consente una maggiore flessibilità nella scelta di un sito di atterraggio.
Una volta ammarata i controllori di volo presso il Johnson Space Center della NASA, a Houston, hanno passato quasi due ore ad eseguire test con la capsula in mare aperto per raccogliere ulteriori dati sul veicolo, comprese le proprietà dello scudo termico. Inoltre il personale di recupero ha trascorso del tempo a scattare foto dettagliate del veicolo prima di issare la capsula nel ponte interno della nave della marina militare USS Portland.
Gli obiettivi finali del test di sviluppo in volo erano stati completati sabato 10 dicembre e la quinta e penultima correzione della traiettoria di ritorno è stata eseguita per continuare ad allineare il veicolo spaziale per il suo rientro nell'atmosfera terrestre con la giusta angolazione per atterrare nella posizione prevista.
La sesta e ultima manovra di traiettoria di ritorno è stata quindi completata domenica mattina circa cinque ore prima dell'ammaraggio. A questo punto, le comunicazioni con Orion erano passate dal Deep Space Network alla rete geostazionaria della NASA Tracking and Data Relay Satellite (TDRS). Nella diretta dalle telecamere poste sui pannelli solari dell'ESM si è potuto ammirare l'avvicinarsi progressivo della Terra in immagini veramente spettacolari.
Nella infografica dell'ESA le varie fasi di rientro della capsula Orion al termine della missione Artemis 1. Credito: ESA
Per entrare in sicurezza nell'atmosfera terrestre, Orion ha prima rilasciato il suo modulo di servizio europeo ESM, che oltre a fornire propulsione, controllo dell'assetto, supporto vitale, potenza e molti altri elementi critici per la missione, ha anche protetto l'importantissimo scudo termico di Orion durante tutte le fasi del volo. Questo evento di separazione è stata un'importante pietra miliare nella missione, poiché a quel punto Orion ha assunto il controllo completo dell'assetto.
Il finale generale della prima missione lunare di Orion è stato il test delle modifiche apportate al modo in cui viene fabbricato lo scudo termico della capsula. Seguendo le lezioni apprese dalla missione Exploration Flight Test 1 (EFT-1), svoltasi nel 2014, per la quale lo scudo termico della capsula di Orion era un pezzo unico, il nuovo design dello scudo termico è stato ora prodotto in segmenti poi combinati assieme per formare un'unica entità. Complessivamente, lo scudo termico è composto da circa 180 pannelli ablatori Avcoat di spessore compreso tra 2,5 e 7,5 cm. Questi sono in grado di proteggere la capsula dalle temperature di 2.760 gradi Celsius che sperimenta il veicolo mentre esegue il suo rientro nell'atmosfera a quasi 40.000 km/h.
Un altro materiale ablatore viene utilizzato anche in altri punti dello scafo. Chiamato 3DMAT, il sistema di protezione termica ablativa multifunzionale tridimensionale è realizzato in quarzo intrecciato in resina e viene utilizzato per rafforzare vari "punti di connessione lungo il veicolo spaziale," secondo la NASA. Dopo le fasi di rientro nel plasma, che si forma per l'attrito attorno alla capsula, è stata la volta dei sistemi di paracadute e recupero ad essere messi alla prova. “Abbiamo fatto un sacco di test di caduta con questi paracadute, ma non abbiamo mai fatto test di caduta con veicoli che tornano dalla Luna," ha detto Mike Hawes di Lockheed Martin.
Dopo l'ammaraggio, Orion è stato accolto dal personale di recupero del Dipartimento della Difesa degli Stati Uniti, inclusi specialisti anfibi della Marina, ingegneri e tecnici del Kennedy Space Center, del Johnson Space Center e della Lockheed Martin.
Nella foto la capsula Orion della missione Artemis 1 mentre scende appesa ai paracadute sopra Oceano Pacifico al termine della missione. Credito: NASA
Una volta a bordo della nave di recupero USS Portland, Orion sarà riportata al porto di San Diego per gli ultimi preparativi, preparata per una rapida spedizione al Kennedy Space Center dove il controllo post-volo verrà eseguito con cautela in modo da ridurre i pericoli derivanti dai propellenti ancora immagazzinati a bordo della capsula dopo la missione . Immediatamente dopo questa delicata operazione inizieranno i lavori per rimuovere gli elementi essenziali dalla capsula Artemis 1 che dovrebbero essere riutilizzati sulla navicella Artemis 2 Orion.
Le squadre di tecnici hanno l'obiettivo di un periodo di 60 giorni dallo splashdown a quando le scatole avioniche saranno pronte per l'installazione nell'Orion di Artemis 2. Alcuni di questi dispositivi avionici dovranno solo essere testati rispetto a benchmark per garantire che funzionino ancora secondo le specifiche. Altri, tuttavia, avranno bisogno di test più approfonditi prima di essere certificati per il riutilizzo e pronti per l'installazione.
"Fortunatamente, quelli attraversano lo stato fino alla Honeywell," ha osservato Hawes. “E così abbiamo lavorato con il team Honeywell per assicurarci di avere tutto il processo allineato in modo da arrivare da Cocoa Beach a Tampa/St. Pietro. E poi questo viene preso in considerazione nella sequenza temporale complessiva.” Oltre all'avionica, la capsula stessa ha ancora altri test da superare prima della fine della sua carriera. "C'è molta ispezione da fare dal punto di vista del riutilizzo," ha detto Hawes. “Il suo prossimo utilizzo è previsto per quello che chiamiamo l'articolo di test ambientale, o ETA. E quindi c'è molto lavoro da fare per riconfigurare... per una piccola serie di test prima del volo di Artemis II". Tali test includono esami di vibrazione, acustica, urti, termici e sottosistemi.
La missione Artemis 1 era decollata il 16 novembre 2022 dalla rampa 39B del Kennedy Space Center in Florida, era passata ad appena 130 km dalla superficie lunare il 21 novembre ed aveva raggiunto la Luna il 25 novembre. Dopo essere rimasta per circa 6 giorni nei pressi della Luna ne era ripartita il 1° dicembre ed aveva eseguito un nuovo sorvolo ravvicinato il 5 che l'aveva di nuovo indirizzata verso la Terra. Assieme alla capsula Orion avevano viaggiato verso la Luna anche 10 piccoli satelliti, compreso l'italiano ArgoMoon.
Nella foto la capsula Orion della missione Artemis 1 trainata all'interno del ponte sommerso della USS Portland al termine della missione. Credito: NASA
Lo splashdown è avvenuto 50 anni dopo che il modulo lunare dell'Apollo 17 è atterrato nella regione lunare Taurus-Littrow durante la sesta e ultima missione di allunaggio dell'Apollo. Nessun essere umano è stato oltre l'orbita bassa terrestre dalla conclusione di quella missione. Mike Sarafin, responsabile della missione Artemis 1 della NASA, al briefing tenutosi l'8 dicembre scorso, aveva osservato che Artemis 1 era la 65esima missione a supporto del volo spaziale umano in cui era stato coinvolto. "Adoro i test di volo," ha detto quando gli è stato chiesto di confrontare Artemis 1 con Apollo 17. "La prima volta che fai qualcosa è più difficile di una ripetizione." "I primi sono più difficili, perché non sai quello che non sai," ha detto. "Ma man mano che arrivi a missioni sempre più impegnative, come l'Apollo 17, diventa una domanda più difficile a cui rispondere."
La prima missione Orion con equipaggio, Artemis 2, dovrebbe svolgersi non prima della fine del 2024. Ci vorranno quattro astronauti, tra cui uno dell'Agenzia spaziale canadese, per un volo intorno alla Luna e ritorno, esattamente come quello svolto da Artemis 1. Jim Free, amministratore associato della NASA per lo sviluppo dei sistemi di esplorazione, ha dichiarato al briefing post-splashdown che la NASA ha ancora pianificato di condurre Artemis 2 circa due anni dopo Artemis 1, in parte a causa dei componenti avionici dell'Artemis 1 Orion che saranno rinnovati e riutilizzati sull'Artemis 2 Orion. "Ovviamente vogliamo provare a farlo più velocemente," ha detto, applicando le lezioni apprese da Artemis 1.
Nella foto la superficie lunare fotografata dalla capsula Orion durante il sorvolo prima del rientro sulla Terra. Credito: NASA
Riguardo a un equipaggio per la missione, Vanessa Wyche, direttrice del Johnson Space Center, ha affermato che la NASA voleva aspettare fino a quando non fosse chiaro che Artemis 1 era un successo prima di nominare un equipaggio. "Se tutto va ancora bene e tutto sembra a posto, allora il nostro piano è nominare l'equipaggio all'inizio del 2023".
Terminata con successo Artemis 1, pur con tutti i suoi ritardi, ora è il momento di concentrarsi sul primo volo con equipaggio oltre l'orbita bassa terrestre. E' ufficialmente iniziato il conto alla rovescia per Artemis 2!
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