Interrotta l’accensione di prova del vettore SLS

I quattro propulsori RS-25 di SLS durante il test – Credits: NASA

L’atteso Hot Fire Test del lanciatore pesante Space Launch System (SLS) di NASA, avvenuto alle 23:27 italiane del 16 gennaio presso il sito di test B2 dello Stennis Space Center, nel Mississippi, è stato interrotto autonomamente dal software di bordo poco più di un minuto dopo l’accensione.

Culmine della campagna di prove denominata Green Run, l’Hot Fire Test (HFT) avrebbe dovuto consistere in un’accensione statica (cioè con il razzo saldamente ancorato al suolo per tutta la durata del test) del primo stadio di SLS della durata di otto minuti, pari al suo tempo di operatività in un volo vero e proprio.

Al contrario di quanto previsto, a T+67 secondi il software di bordo ha comandato uno spegnimento controllato dei quattro motori a razzo RS-25, in seguito al rilevamento di una grave anomalia (MCF – Major Component Failure).

Le cause e la natura del problema

La causa esatta del problema non è stata ancora individuata, e gli ingegneri stanno ancora esaminando i dati raccolti durante l’accensione. L’origine del problema sembra essere stata il motore numero 4, matricola E2060, che ha segnalato un grave errore al software di SLS. Nessuno dei quattro propulsori è di nuova costruzione: tutti sono stati ricondizionati da precedenti voli dello Space Shuttle. In particolare il motore E2060 ha sulle spalle tre voli, tra cui l’ultima missione della navetta spaziale statunitense, STS-135.

Il riutilizzo degli SSME (Space Shuttle Main Engine) è uno dei punti cardine del programma SLS. Le prime missioni del programma Artemis saranno spinte da SSME modificati per diventare motori “usa e getta”, mentre Aerojet Rocketdyne sta lavorando alla riapertura delle linee di produzione dei nuovi RS-25, basati sulle tecnologie dei motori dello Shuttle ma completamente nuovi.

I motori RS-25 di Artemis 1 – Credits: NASA

Per quanto risaputo, giova ricordare che campagne di test approfondite come la Green Run sono effettuate appositamente perché ogni problema potenziale e prevedibile sia scoperto, investigato e risolto prima che si manifesti durante un volo operativo. In questo senso il test ha assolto pienamente al suo compito: oltre a dimostrare efficacemente che le fasi di caricamento dei propellenti, ignizione e spegnimento controllato dei propulsori funzionano a dovere, ha fatto emergere un problema che, fosse occorso in una missione reale, avrebbe causato l’attivazione del LES (il sistema di fuga delle capsule Orion), la messa in salvo della capsula con l’equipaggio e la perdita totale del vettore.

L’esemplare di SLS protagonista di questo HFT non è un prototipo, ma è un modello “di volo” vero e proprio, destinato a portare nello spazio la missione Artemis 1.

Durante la conferenza stampa indetta da NASA un paio d’ore dopo l’HFT, John Honeycutt, SLS program manager presso il Marshall Space Flight Center della NASA, ha dichiarato ai giornalisti: «Al momento non ne so molto più di voi. Sono molteplici i componenti del motore che, se guasti, possono lanciare quel messaggio di errore. Al momento dell’evento avevamo ancora quattro motori in funzione al 109%». Honeycutt ha riferito di un “bagliore” apparso nei pressi della coperta di protezione termica del motore 4 circa 60 secondi dopo l’accensione, lo stesso motore dal quale è arrivato l’errore MCF, ma non è stato in grado di fornire ulteriori dettagli sul problema.

John Honeycutt, program manager di SLS, durante la conferenza stampa del 16 gennaio – Credits: NASA TV

In un briefing dello scorso 12 gennaio Boeing e NASA avevano annunciato che per ottenere una quantità sufficiente di dati sarebbe stato necessario uno static fire di almeno 250 secondi. Boeing avrebbe voluto testare la variazione di potenza dei propulsori tra il 95 e il 109% per simulare il passaggio attraverso il max q (il momento di maggior pressione dinamica sul vettore) e il gimbaling (la capacità di orientare i motori durante il loro funzionamento in volo). Il test è stato interrotto prima che entrambe le prove avessero luogo.

Non è chiaro se NASA, data la situazione, deciderà di ripetere l’HFT. A tale proposito l’Amministratore di NASA Jim Bridenstine sembra aperto a ogni ipotesi: «Dipende dal tipo di anomalia e da quanto complicato sarà sistemare il problema. Se si trattasse di qualcosa di facilmente riparabile potremmo decidere di spedire tutto a Cape Canaveral e restare in pari con il calendario». Alla precisa domanda se il lancio di Artemis 1 sia ancora da considerarsi fattibile entro fine 2021, Bridenstine ha risposto: «Penso sia troppo presto per sbilanciarsi, ancora non lo sappiamo».

La NASA non ha comunicato un piano preciso per il prossimo futuro, a parte confermare che saranno necessari diversi giorni per ispezionare SLS e identificare la causa del problema. Honeycutt ha affermato: «Dobbiamo analizzare i dati e capire cosa è successo prima di poter stimare quanto tempo sia necessario». La sostituzione di uno degli RS-25 richiederà tre o quattro settimane.

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Commenti

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Marco Zambianchi

Ground Systems Engineer presso ESA/ESOC, ha fatto parte dei Flight Control Team di INTEGRAL, XMM/Newton e Gaia. È fondatore di ForumAstronautico.it e co-fondatore di AstronautiCAST. Conferenziere di astronautica al Planetario di Lecco fino al 2012, scrive ora su AstronautiNEWS ed è Presidente dell'associazione ISAA.

5 Risposte

  1. Cesare ha detto:

    interessante articolo, certo che é poco comprensibile come nel 2021 si proceda con un vettore totalmente usa e getta, trasformando in spendibili gli SSME che erano stati progettati per il riutilizzo, quando tutte le aziende innovative puntano sul riutilizzo del vettore. Faccio una facile previsione: se Blue Origine e SpaceX avranno successo, questo sistema verrá abbandonato dopo pochi lanci, come avvenne per il costosissimo SaturnV. Infine, prima o poi, qualcuno si domanderà se ha senso trasformate gli oceani in una pattumiera dove finiscono i vettori spendibili. Infatti anche i SRB sono spendibili, mentre quelli dello Shuttle erano recuperabili.

    • Marco Zambianchi ha detto:

      Gentile Cesare, grazie del suo commento. Come abbiamo spesso discusso nella nostra community ForumAstronautico.it non bisogna stupirsi troppo della natura di SLS.
      Due fattori vanno tenuti in considerazione: 1) NASA non è in concorrenza ma in supporto delle industrie aerospaziali americane, come del resto lo sono tutte le agenzie spaziali. SpaceX così come tutte le altre realtà, consolidate o emergenti, ha beneficiato di fondi e passaggio di know-how chiave da parte di NASA. In questo senso, non è un problema ma una vittoria di NASA se il settore spazio USA cresce e innova come nessun altro al mondo. 2) SLS è un progetto politico fortemente voluto dal Congresso USA. Non è infatti NASA a fare le scelte strategiche su quale piano di lungo periodo implementare, ma la classe politica che ne nomina l’Amministratore. NASA è un ente pubblico e in questo senso risponde solo all’amministrazione in carica. SLS è stato a lungo un “ammortizzatore sociale” indiretto con il quale è stato assicurato il mantenimento di decine di migliaia di posti di lavoro tra gli ingegneri dei contrattisti NASA e di tutto il sistema dell’indotto, nell’era post space shuttle. In questo senso SLS non è mai stato pensato per essere snello ed efficiente. Il suo scopo era di produrre ottimo hardware, mantenere in NASA conoscenze chiave per l’accesso allo spazio, e portare lavoro di alto livello in vari stati dell’unione.
      Per quanto concerne l’inquinamento dell’oceano, elemento certamente da non sottovalutare mai, consideri che anche se non inesistente il contributo di SLS è infinitesimale, in termini di lanci (una manciata nel corso di dieci anni) e di quantità di materiale gettato via.

      • Cesare ha detto:

        grazie per la risposta, tuttavia il problema è che l’hardware non è affatto ottimo! é obsoleto, basato su tecnologie anni ‘70, e dopo 10 anni di lavoro, se tutto andrà bene, la Nasa avrá un sistema probabilmente troppo costoso per mantenete una base in orbita lunare. Ed in effetti sembra già che il nuovo Presidente voglia riconsiderare tutto il progetto Artemis. Quello che non comprendo é perché non sono stati investiti gli stessi fondi e risorse umane per sviluppare finalmente un efficiente sistema riutilizzabile, al quale la Nasa aveva lavorato per decenni, salvo poi abbandonare tutto … ricordo tra tutti il bel progetto X33.
        Concludo dicendo che é un piacere scambiare opinioni con Voi, sempre attenti ed informati.

  2. Marco Zambianchi ha detto:

    Gentile Cesare, le sue osservazioni sono comprensibili. Le risorse a disposizione di NASA sono relativamente limitate e sono spalmate su una miriade di progetti, anche molto costosi, come il programma ISS. In questo senso, l’hardware di SLS e’ basato su tecnologie tradizionali e potenzialmente presto obsolete… per scelta. La fine del programma shuttle ha portato ad un surplus di materiale e personale formato a certi standard e attrezzature. Invece che “buttare via tutto” e ricominciare con un progetto in qualche modo “doppione” di quanto NASA stava aiutando imprese come SpaceX a realizzare (mi riferisco specificamente al programma Dragon e Falcon 9), il legislatore ha preferito riutilizzare tutto il possibile dell’eredita’ del programma Shuttle mantenendo in agenzia alcuni know-how strategici e sviluppando un sistema che, anche in caso di fallimento delle aziende private (sia tecnico che economico) avrebbero consentito alla nazione USA di restare in grado di accedere allo spazio in modo autonomo.
    Come ogni cosa legata alla politica, SLS e’ quindi una soluzione meno che ideale, da un punto di vista dell’efficienza, ma pragmatica e di compromesso tra varie esigenze.
    È chiaro che col tempo il ruolo che una volta fu di NASA, quello di essere cioe’ l’unica entita’ in grado di accedere all’orbita bassa o di svolgere missioni interplanetarie, passera’ alle industrie private. E NASA in questo e’ stato un artefice, non una vittima, in quanto e’ fondamentalmente il suo scopo quello di far fiorire l’industria aerospaziale americana, piuttosto che farne da concorrente.

  3. MayuriK ha detto:

    Gran peccato, spero si trovi in fretta il problema e si riesca a ripararlo per tempo.