Completata la Critical Design Review, SLS mette le ali (veramente)

Per la prima volta negli ultimi 40 anni un lanciatore della NASA “human-rated”, ovvero destinato al trasporto di astronauti, ha superato la fase di Critical Design Review arrivando quindi alla fase di produzione.
La CDR è l’ultima review prima di passare alla fase produttiva e di validazione dei processi costruttivi di un progetto, segue nell’ordine la Mission Concept Review (MCR), la System Requirements Review (SRR), la Mission Definition Review (MDR), la System Design Review (SDR) e la Preliminary Design Review (PDR).sls_block_1_expanded_view_orion
L’obiettivo della CDR è quello di validare la maturità del progetto, certificando l’ottenimento progettuale dei requisiti di missione imposti nelle fasi precedenti, rispettandoli sia dal punto di vista tecnico che economico e congelando il design definitivo per poter procedere alle fasi costruttive.
“Abbiamo congelato il design di SLS e completato il primo round di prove per i propulsori principali e i booster laterali di SLS. Attualmente tutti i principali elementi del lanciatore sono già in fase di produzione” ha dichiarato Bill Hill, deputy associate administrator dell’Exploration Systems Development Division di NASA, continuando “Ci sono state sfide e ce ne saranno ancora di più, ma questa review ci da la sicurezza che stiamo procedendo sulla strada giusta verso il primo volo di SLS”.
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Durante la review sono state esaminate le prime tre configurazioni previste per il lanciatore super-heavy, la prima delle quali avrà, già in partenza, il 15% in più di spinta al lancio rispetto il Saturn V delle missioni lunari.
La Block 1 avrà una capacità di sollevamento in LEO di almeno 70ton e sarà propulso da 2 booster e 4 propulsori RS-25, servirà per lanciare la Orion, prima senza equipaggio con EM-1 (Exploration Mission-1) e poi con equipaggio in EM-2, oltre l’orbita lunare. La versione successiva sarà la Block 1B la quale userà un upper stage migliorato per missioni al di fuori della LEO e raggiungerà le 105ton in LEO di payload. Questa versione potrà lanciare in un’unica missione sia la capsula abitata Orion sia un modulo abitativo necessario per le missioni di lunga durata oltre la LEO, oppure grandi missioni scientifiche nel Sistema Solare utilizzando un fairing.
Infine l’ultima versione, la Block 2 utilizzerà booster più performanti, a propellenti liquidi o solidi, portando la capacità di sollevamento ad almeno 130ton in LEO ed è pensato quasi esclusivamente per il trasporto dei sistemi di missione per il volo umano verso Marte.

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La CDR è durata 11 settimane ed era composta da 13 team differenti di esperti nei vari settori di progettazione del lanciatore e provenienti dai vari dipartimenti dell’Agenzia o dall’industria. Questi hanno analizzato più di 1000 documenti differenti per un totale di oltre 150Gb di dati.

La prossima fase sarà la certificazione del progetto, la quale avverrà nel 2017 dopo la completa produzione del primo esemplare di SLS e servirà per comparare i requisiti di progetto con le prestazioni ottenute. Successivamente, nel 2018 e appena prima del primo volo ci sarà infine la Flight Readiness Review.

Il Core Stage, inclusa l’avionica, sarà prodotto da Boeing, alto oltre 60m e con un diametro di 8,6m, conterrà al proprio interno oltre 2,7 milioni di litri fra ossigeno e idrogeno liquido. Sarà prodotto negli stabilimenti del Michoud Assembly Facility di New Orleans mentre l’avionica verrà assemblata al Marshall Space Flight Center di Huntsville in Alabama.

I propulsori RS-25 del primo stadio, quattro per tutte le versioni, saranno prodotti dalla Aerojet Rocketdyne di Sacramento in California, inizialmente aggiornando 16 propulsori ereditati dal programma Space Shuttle portandoli da 180.000kg a 190.000kg di spinta ciascuno.

I Booster laterali saranno inizialmente formati da segmenti ereditati anch’essi dal programma Shuttle e ognuno contribuirà con 1.600.000kg di spinta al lancio. Per arrivare a questa spinta la Orbital ATK di Dulles, Virginia, produttrice dei booster, ha portato il numero dei segmenti dai 4 dello Space Shuttle ai 5 per ogni propulsore di SLS.
I miglioramenti includono anche una nuova avionica, un nuovo isolante e un nuovo propellente. Il primo test con accensione completa di un booster a 5 segmenti è già avvenuto negli anni passati mentre il secondo è previsto durante il 2016.
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L’adattatore che collegherà la capsula Orion al resto del lanciatore è attualmente l’unico componente di SLS già testato in volo, ha infatti volato durante la missione Exploration Flight Test-1 nel 2014. Lo stesso adattatore volerà nella prima missione senza equipaggio di SLS, mentre una versione aggiornata sarà realizzata dalla Teledyne Brown Engineering di Huntsville, Alabama, per i voli successivi in cui sarà presente il nuovo upper stage.

La prima versione di upper stage sarà l’Interim Cryogenic Propulsion Stage (ICPS), basato sul Delta Cryogenic Second Stage utilizzato con successo da ULA sulla famiglia Delta IV e propulso da un RL-10 a ossigeno e idrogeno liquidi.

A partire dalla versione Block 1B di SLS farà il suo debutto invece l’EUS (Exploration Upper Stage), aumentando la capacità di lancio complessiva rispetto alla versione Block 1 e incrementando la disponibilità di carico per missioni oltre la LEO.

Infine una curiosità, scaturita fra le migliaia di dettagli definiti e congelati durante questo processo. Lo stadio principale e il Launch Vehicle Stage Adapter che lo sormonta, rimarranno color arancione, quello tipico del rivestimento isolante che li ricoprirà, eliminando quindi la verniciatura bianca che si era vista nei rendering precedenti la review. Se la vernice bianca è sparita dallo stadio centrale è invece comparsa una caratteristica livrea sui booster laterali, simile ad ali stilizzate, probabilmente un omaggio al predecessore di questo lanciatore, lo Space Shuttle.

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Fonte: NASA

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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.

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