Ares I situazione completa programma fine Aprile 08

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

Mentre è prevista per fine mese la presentazione ai media sui progressi dell'intero programma è possibile avere già ora i dati della relazione che verrà presentata per quanto riguarda il vettore manned Ares I e il suo prototipo Ares I-X.
Sembra che negli ultimissimi mesi la situazione per quanto riguarda il vettore sia sensibilmente migliorata, soprattutto per quanto riguarda i dati "puri" rilasciati, l'ultima volta lo scorso novembre e con entrambe le versioni del vettore, quello per la ISS e quello per la Luna che sono arrivati al soddisfacimento dei requisiti prestazionali.
L'Ares per la ISS, rinominato Ares I A-104 con booster nella versione 06907, ovvero senza l'estensione all'ugello, è arrivato all'obiettivo di payload di 20.312kg con orbita di immissione di -11x100nmi.
La massa netta del payload, che è quella utilizzabile, è ora fissata a 22.231kg comprendente tutte le minaccie sorte e le modifiche degli ultimi mesi, con una massa lorda del payload, che consiste nel limite massimo ammissibile per qualsiasi evenienza di 22.694kg.
L'Ares in versione lunare invece, sempre Ares I A-104 ma con booster in configurazione 26207, ovvero con ugello ottimizzato, ha anch'esso raggiunto il requisito imposto di 23.265kg attestandosi ora con valori netti e lordi rispettivamente di 24.600kg e 25.408 kg.
Da questi dati mancano esclusivamente le modifiche al problema delle oscillazioni il quale è ora, risolto il problema di prestazioni, l'incognita in ordine di importanza più pressante con un valore nella matrice di rischio di 5×4 seguita ora dall'approntamento delle infrastrutture di terra, comprendenti VAB, MLP e prototipi vari che variano dai 4×5 al 2×4.
Sempre sotto osservazione sono anche la programmazione del J-2X (4×4), budget e performance di Ares V (4×3), requisiti di LOM (Loss Of Mission)(3×5), operabilità del veicolo (3×4) e integrazione Ares-Orion (2×4).
Ancora da risolvere il requisito di peso di molto dell'hardware di bordo di Ares I con un eccesso di peso totale di 4.739 kg totali, principalmente concentrati (4.200kg) nel primo stadio, con le incognite maggiori legate a vibrazioni, infrastrutture di terra, design attuale in grado di soddisfare i requisiti e la riutilizzabilità. Mentre per quanto riguarda l'upper stage i punti di maggior criticità sono la paratia di pressurizzazione comune, il processo di produzione e la struttura interna.
Per il J2-X infine l'attenzione è concentrata sull'integrazione con il "power pack 2", una modifica per l'allungamento dell'ugello e l'integrazione con i sistemi dell'upper stage.

Per quanto riguarda il primo volo test, Ares I-X, come già annunciato in precedenza la criticità è abbastanza elevata per il mantenimento della data di lancio al 15 Aprile 2009 a causa dei ritardi di STS-125 ed è possibile un ritardo di qualche mese (60-90 giorni), se questo ritardo dovesse aumentare ulteriormente è in fase di valutazione un piano alternativo con uno scambio di High Bay di assemblaggio, dalla 3 alla 2 la quale ipotesi potrebbe mantenere aperta un'altra ipotesi, quella auspicata da molti, di proseguire con una parziale estensione di 1-2 anni nella vita del programma shuttle.
Per quanto riguarda la produzione dei componenti la situazione è abbastanza fluida e priva di grossi problemi, sia per il boilerplate sia per il simulacro dell'upper stage. Per giugno è infine programmatao l'inizio della costruzione delle componenti di volo reali per paracaduti (tutto il set), avionica, sistema di rollio e motori di separazione fra gli stadi.
La consegne sono previste da Luglio, a cominciare dai segmenti di RSRM (Reusable Solid Rocket Motor) per finire a Novembre con upper stage, boilerplate e LAS e inizio dell'assemblaggio nel VAB programmato per il 23/12 di quest'anno.
Per questo lancio rimangono in valutazione analisi ambientale (3×5), stabilizzazione nel rollout (3×3), certificazione del range safety (3×3), perdita potenziale del controllo del mezzo (2×5), assetto di rientro errato per il primo stadio con impossibilità di apertura paracaduti (2×5).

Un accenno anche alla capsula Orion che secondo le ultime stime di peso rimane stabile a 19.296kg in versione ISS e 21.877kg per la versione lunare con i problemi in corso d'analisi principali quali la massa complessiva, i carichi di lancio e di abort, i costi, l'integrazione e le prestazioni.

Infine la situazione sul propulsore J-2X con il completamento della prima campagna di test al banco del power pack.
La campagna era iniziata nel 2007 con un test di accensione di pochi secondi per il Gas Generator all'A-1 Test Stand del Stennis Space Center (SSC) ricavando i dati previsti nell'apertura delle valvole e nell'accensione validando il test successivo, simile per tipologia ma di durata superiore (36sec.).
Dal quarto test si è passati dal Powerpack Assembly (PPA) nella configurazione precedente a quello definito Powerpack Assembly 1-A (PPA-1A), definito di "mainstage" e in configurazione equivalente ad una spinta di circa 100ton sempre per 36sec.
Il quinto test ha spinto la PPA-1A alla massima potenza per 50sec. e successivamente a 550sec. durante quest'ultima prova è però sorto un problema a circa metà simulazione bloccando l'accensione per un problema al pad.
Infine le ultime accensioni che hanno confermato i dati precedenti e soffermandosi ogni volta sull'analisi di diversi parametri da utilizzare per la produzione della PPA-2, iniziata nei mesi scorsi e che culminerà con i test previsti nel 2010.
I dati raccolti nelle 9 accensioni sono definiti inestimabili per l'unicità del sistema di acquisizione reale piuttosto che numerico.

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.