Ares V in continua evoluzione

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

Dopo le ultime scelte di propulsione per il lanciatore super-heavy Ares V con 6 RS-68 al primo stadio e i due SRB a 5.5 segmenti sono in fase di valutazione alcune modifiche alla configurazione di lancio del vettore.
In primo luogo dato il numero elevato di propulsori del primo stadio per problemi di gasdinamica provocati dai flussi degli scarichi dei propulsori potrebbe rivelarsi conveniente una nuova disposizione di essi per poter mantenere le distanze previste e un'elevata efficienza minimizzando le interferenze fra le scie di scarico. In secondo luogo a causa del sistema ablativo di raffreddamento degli ugelli posto solamente all'interno, i propulsori più esterni correrebbero il rischio di essere abrasi dai gas di scarico dei SRB.
La configurazione in fase di valutazione ottimizzando le necessità sopra riportate prevederebbe due gruppi di tre propulsori posti fra loro a triangolo con i due vertici al centro del primo stadio e i rimanenti 4 propulsori in una nuova disposizione sul bordo esterno, simile a quelli del Saturn V con una nuova copertura aerodinamica esterna.
Se da una parte si guadagnerebbe in efficienza dall'altra si perderebbe qualche cosa in peso, per la struttura che deve sorreggere i propulsori centrali e in aerodinamica con le nuove carenature che sono un aumento della resistenza nelle prime fasi di volo.
Altre problematiche portate dalla nuova configurazione sono la protezione termica della zona sottostante il primo stadio, la crescita in dimensioni e peso dei sistemi di controllo dei sei propulsori, la necessità di inserire all'interno dei serbatoi delle paratie per impedire lo sciabordio del propellente riducendo il volume, il volume necessario di elio per la pressurizzazione e l'accensione per 303sec. al 108%, una situazione per cui attualmente i propulsori non sono certificati.
E' inoltre da evitare l'effetto "palla di fuoco" che si genera ad esempio sui Delta IV quando al momento dell'accensione i vapori di idrogeno rilasciati negli istanti prima della partenza si incendiano avvolgendo completamente buona parte del lanciatore.
Mentre per quanto riguarda i SRB attualmente il problema principale è la necessità di ridurre le asimmetrie di spinta per i due propulsori, problema accentuato dalla nuova configurazione a 5.5 segmenti.
Per quanto riguarda le strutture di terra la nuova versione porta ad alcune problematiche soprattutto sulla questione di intercambiabilità di risorse fra Ares I e V in quanto le due configurazioni sono ora sensibilmente diverse, rendendo necessari un nuovo super-crawler, una nuova chiatta per il trasporto del vettore, un nuovo centro di lancio e il personale dovrà essere dedicato a questo lanciatore.

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.