Il programma SLS ha passato a fine luglio la PDR

Contrariamente a quanto successo a questo livello di sviluppo con il Programma Constellation (CxP), il design dello Space Launch System (SLS) ha evitato tutti quei cambiamenti tecnici e di programmazione che alla fine hanno portato alla cancellazione del vettore Ares I. Questo ha permesso al programma di passare a fine luglio la Preliminary Design Review (PDR).

Questo passaggio è il frutto di mesi di lavoro di pre-PDR sul progetto del vettore. Il lavoro ha comportato l’analisi di centinaia di documenti per un totale di circa 15 Terabytes e non ha evidenziato nessun problema grave cosa che ha reso questo passaggio della PDR un risultato atteso.

“La review deve essere incredibilmente dettagliata così i nostri progetti per l’integrazione del vettore, del software di volo, dei test, delle verifiche e delle operazioni produrranno un design del vettore sicuro, conveniente e sostenibile”, queste le parole di Todd May, manager del programma SLS presso il Centro NASA Marshall Space Flight Center (MSFC).

Con questa tappa fondamentale conclusa il programma SLS termina la fase di progettazione iniziale e di sviluppo tecnologico visto che tutti i componenti (SLS core stage, booster laterali, motori, capsula e integrazione del carico) hanno passato la PDR a livello di elemento singolo.

Il passaggio successivo del percorso di sviluppo è la preparazione dell’hardware per la Critical Design Review (CDR) prevista nel 2015 ma nel frattempo ci sono alcuni passaggi, meramente burocratici, da effettuare.

Il primo prevede che il team SLS presenti i risultati della PDR al Marshall’s Center Management Council e quindi, se come previsto verranno considerati validi, allo Human Exploration and Operations Mission Directorate di NASA.

Il passo ulteriore e più significativo prevede un passaggio in quel di Washington e viene chiamato Key Decision Point-C: l’amministratore della NASA, generale Charlie Bolden, confrontandosi con i suoi consiglieri sulla base di questi risultati, dovrà formalmente garantire il passaggio del progetto dalla formulazione alla realizzazione.

Nell’immagine artistica è evidenziato il core stage criogenico dello Space Launch System nella configurazione da 70 tons. Credit: NASA

Nonostante alcune tattiche politiche di ritardo della presentazione dei risultati al pubblico, il programma SLS nel suo percorso non ha incontrato grossi problemi e sembra che abbia circa 6 mesi di margine sulla data del suo debutto previsto per il 2017. La data è stata scelta in modo politico per permettere un possibile cambiamento degli obiettivi di questa prima missione per trasformarla in un’eventuale missione di assistenza all’equipaggio della ISS.

L’umore all’interno del team è piuttosto buono ed ottimista: “Si può sentire il fermento degli addetti ai lavori mentre ci apprestiamo a produrre l’hardware. Stiamo creando la capacità per questa nazione e per il mondo di esplorare lo spazio profondo ed in soli 2 anni dal primo annuncio del programma SLS, siamo arrivati alla tappa che conferma il progetto in dettaglio e l’integrazione dei sistemi”, dice Dan Dumbacher, vice amministratore associato per l’Human Exploration and Operations Mission Directorate.

A questo proposito però rimane un po’ incerto quanto questo programma possa portare di aiuto all’esplorazione poichè al momento attuale ci sono solo 2 missioni pianificate e finanziate ed entrambe nell’ultimo anno sono state pesantemente modificate, segno che il cammino dell’esplorazione è ancora in fase di definizione e tutt’altro che scontato.

La prima missione, quella di debutto, è conosciuta come Exploration Mission -1 (EM-1) ed era originariamente una missione di validazione con la capsula Orion spedita in un viaggio circumlunare. Ha subito però una richiesta di cambiamento degli obiettivi passando da un originario flyby lunare senza equipaggio (Uncrewed Lunar Flyby Tactical Design Reference Mission) ad un’orbita retrograda molto elittica (Distant Retrograde Orbit Tactical DRM) per poter anche inserire in questa missione alcuni test necessari alla seconda, la EM-2, che prevede un asteroide come obiettivo.

Infatti anche la EM-2, originariamente prevista come una EM-1 ma con equipaggio, ha subito all’inizio dell’anno dei cambiamenti ed ora fa parte del Asteroid Redirect Crewed Mission (ARCM), la visione del presidente Obama per mettere piede su un asteroide prima della metà del prossimo decennio.

Tutti questi cambiamenti sembrerebbero suggerire che un’eventuale EM-3 sarebbe una missione di lunga durata su un asteroide nello spazio profondo. Anche in questo caso si tratterebbe di una missione propedeutica che porterebbe NASA ad accumulare esperienza su come portare a termine missioni con equipaggio di lunga durata in vista di un potenziale viaggio verso Marte negli anni 2030.

In realtà però questa ipotetica terza missione andrebbe pianificata almeno come quarta o quinta del programma SLS visto che avrebbe l’assoluta necessità di avere dell’hardware già pronto in orbita, cosa che comporterbbe a sua volta la necessità di testare l’uso della versione cargo oltre allo step successivo di sviluppo di SLS quello definitoa Block 1A o B con capacità da 105 T.

La sonda prevista per la missione su Europa (Credits: NASA)

Si prospetta quindi un altro scenario con il terzo ed ultimo volo della configurazione iniziale Block 1 da 70 T in allestimento cargo ed adibito ad una missione scientifica il cui studio è stato intrapreso dal team SLS in collaborazione con il Jet Propulsion Laboratory (JPL): una missione su Europa, una delle lune di Giove.

Visto che la sonda per la missione su Europa sarebbe molto più leggera della massa di Orion e del suo modulo di servizio, l’eccesso di carico utile potrebbe essere utilizzato per raggiungere un apogeo più alto. A questo punto l’Interim Cryogenic Propulsion Stage (ICPS) provvederebbe alla manovra di innalzamento del perigeo e conseguente partenza dall’orbita terrestre. Lo studio prevede che nella versione cargo di SLS Block 1 si debbano usare uno o due booster solidi come Earth Departure Stage.

Questo studio rientra nel piano di dimostrazione delle possibilità di SLS di diventare in futuro la scelta come vettore di lancio di missioni scientifiche pesanti dal punto di vista della massa, ma la missione non è attualmente finanziata da NASA e nemmeno programmata.

Europa vista dalla sonda Galileo il 7 settembre 1996 da circa 677.000 Km. (Credits: NASA)

Le analisi dimostrano che SLS attualmente non ha sufficienti prestazioni per completare la missione su Europa come descritta dal JPL, ma è abbastanza vicino, tanto che analisi successive e maggiori raffinamenti sui parametri orbitali necessari potrebbero farlo rientare nei limiti della missione così come concepita.

Questo tipo di dimostrazione delle capacità del vettore è dovuto al fatto che nel manifesto ufficiale dei voli è prevista una missione manned ogni 2 anni per SLS per cui l’uso cargo sarebbe essenziale per la sopravvivenza del programma visto che i processi di produzione sembrano ottimizzati per avere un lancio ogni 6 mesi.

Il problema però è che i programmi attuali di SLS e Orion assorbono la maggior parte del risicato bilancio dell’agenzia e a farne le spese sarebbero prorpio le missioni scientifiche volte allo studio planetario. Tutto ciò si tradurrebbe in ridotte oppurtunità di lancio per le missioni scientifche con qualunque vettore, men che meno con il costoso SLS.

Fonte Nasa Space Flight