Orion: ultimi sviluppi – parte 1

Il logo di AstronautiNEWS. credit: Riccardo Rossi/ISAA
Il logo di AstronautiNEWS. credit: Riccardo Rossi/ISAA

In questa fase di progettazione l'obiettivo principale è l'ottimizzazione dei pesi all'interno della capsula sfruttando ogni kg utile per l'aumento di prestazioni del nuovo mezzo.
In questo articolo ci soffermeremo su alcune delle nuove soluzioni che sono state scelte o valutate nell'ultimo periodo.
Attualmente si è completata la fase di Zero Base Vehicle (ZBV) eseguita dal Vehicle Engineering Integration Working Group (OVEIWG), la quale consiste nella definizione del veicolo in configurazione minima per l'utilizzo, ovvero con tutti gli impianti ma senza alcuna ridondanza, sistema di sicurezza o impianti non strettamente indispensabili allo svolgimento della missione.
Entro metà aprile si deve riportare il peso, dato da questa configurazione attualmente li supera, entro i limiti richiesti dalle prestazioni del lanciatore in modo da rimanere all'interno della tabella di marci imposta dalla "week 3 of Phase B" della PDR.
Con questo intento Griffin ha proposto un primo cambiamento sull'avionica in quanto non crede se ne stia utilizzando una di ultima generazione la quale è certamente migliorabile salvando peso e potenza a bordo.
Allo stesso tempo si è lavorato molto sulla configurazione strutturale della capsula, risparmiando anche in questo settore peso importante ottimizzando la distribuzione delle messa e la struttura del mezzo.
L'altro importante settore sotto attenta analisi è il sistema di rientro della capsula con ammaraggio e atterraggio.
L'ESAS suggeriva al momento della definizione della missione un atterraggio nel deserto di Edwards per l'arrivo a terra della capsula. Nel 2006 però si è deciso di far svolgere uno studio indipendente al NESC (NASA Engineering and Safety Center) per valutare la possibilità di ammaraggio, mentre allo stesso tempo si è cercato di sviluppare e migliorare il sistema previsto per un rientro su terra.
Al secondo livello di analisi continuava quindi ad essere preferibile l'ammaraggio, per questioni di sicurezza per l'equipaggio soprattutto per eventuali rientri "off-nominal" e per i costi.
La stessa decisione è poi stata confermata al terzo livello di analizi portando alla scelta già rivelata nei mesi scorsi di optare ora per un ammaraggio nominale e un possibile atterraggio in caso di problemi vari in qualsiasi fase della missione.
Mentre in un primo momento si ipotizzava un rientro su terra per le missioni in LEO e un ammaraggio per quelle Lunari ora che la decisione è stata quella di optare per un ammaraggio nominale per tutti i tipi di missione sono emersi altri dettagli sui fattori che hanno portato a questa decisione.
Il sito privilegiato per l'ammaraggio dovrebbe essere la costa di San Clemente, nella Orange County, in California.
I parametri meteorologici limite dovrebbero essere onde alte fino a 2.5m per il recupero, con la possibilità che questo parametro possa essere ulteriormente migliorato. E con l'ulteriore fattore favorevole, in ambito meteo, che la capsula potrà rimanere agganciata alla ISS (per le missioni che la riguarderanno) fino al momento in cui si sarà certi che il meteo sia ottimo per il rientro. Il mezzo non dovrà più ganciarsi con un certo anticipo, come avviene oggi con lo Shuttle, e rimandare il rientro con il mezzo separato dalla Stazione per le 24h successive ma potrà sganciarsi e rientrare dopo poche ore come avviene con le Soyuz Russe.
Attualmente però si sta anche lavorando al sistema per il rientro su terra, che sarebbe sicuramente impiegato per i rientri d'emergenza ma che potrebbe essere promettente a tal punto da portare ad un possibile ulteriore cambio di profilo per il profilo nominale tornando all'idea iniziale di un rientro su terra.
Il primo sistema proposto era decisamente pesante per poter svolgere il lavoro richiesto e per questo aveva incontrato pareri contrari durante la fase di definizione.
Il nuovo sistema impiega invece un numero di airbag altamente ridotto sia in numero che in dimensioni.
Senza più il requisito di uno scudo termico sganciabile prima dell'impatto gli airbag ora fuoriescono direttamente dalla parete laterale della capsula dopo che due piccoli pannelli vengono espulsi.
Dopo il gonfiaggio gli airbag avvolgono completamente un piccola porzione dell'angolo fra la capsula e lo scudo termico proteggendo tutto il mezzo al momento dell'impatto dall'urto, con la capsula che sarà predisposta dai paracaduti con un assetto utile per la manovra.
Il sistema sembra già aver ottenuto tutti i requisiti per un rientro d'emergenza su terra ma vista la sua semplicità e funzionalità potrebbe essere rivalutato per un rientro nominale su terra, vista la disponibilità di questo sistema che potrebbe proteggere maggiormente il modulo di comando, in relazione alle possibilità di riutilizzo rispetto ad un ammaraggio.
Un'altra opzione era quella di utilizzare dei retrorazzi, ma l'ipotesi è stata bocciata sia per l'affidabilità sia per il dispendio di peso aggiuntivo.
Ulteriori dettagli sugli altri sistemi seguiranno nelle parti successive di questo articolo.

Alberto Zampieron

Appassionato di spazio da sempre e laureato in ingegneria aerospaziale al Politecnico di Torino, è stato socio fondatore di ISAA. Collabora con Astronautinews sin dalla fondazione e attualmente coordina le attività fra gli articolisti.