Finalmente, il Crew Flight Test di CST-100 Starliner

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L'Atlas V N22 allo Space Launch Complex 41 il 4 giugno 2024. Credits: NASA/Joel Kowsky

Il 5 giugno 2024 sarà una data che i dipendenti di Boeing, United Launch Alliance (ULA) e NASA ricorderanno con piacere e sollievo. Nel pomeriggio italiano, più precisamente alle 16:52, l’Atlas V N22 è decollato dallo Space Launch Complex 41 di Cape Canaveral, in Florida, diretto verso la Stazione Spaziale Internazionale (ISS): sulla cima del razzo era montata la capsula CST-100 Calypso, e all’interno erano seduti il comandante Barry Wilmore e la pilota Sunita Williams, entrambi appartenenti al corpo astronauti dell’agenzia spaziale statunitense (NASA).

L’attracco alla ISS è previsto per le 18:15 italiane, dove dovrebbe rimanere per qualche settimana: al termine della permanenza in orbita atterrerà nel deserto del New Mexico, dove alcune squadre di recupero estrarranno e visiteranno gli astronauti, oltre a eventuali esperimenti. La capsula verrà poi trasportata verso le strutture di Boeing per le analisi post volo, che permetteranno di stabilire l’entrata in servizio regolare per il trasporto di astronauti.

Le ultime comunicazioni tra l’equipaggio e il centro di controllo hanno riferito che gli astronauti si sono svegliati intorno alle 10:30 italiane e sono stati aggiornati su alcune perdite di elio dal circuito di pressurizzazione dei Reaction Control System (RCS): alcune erano già note prima del decollo, tanto da essere causa di uno dei rinvii del mese scorso, mentre altre sono state individuate dopo. Si tratta comunque di perdite minime che non impediranno l’attracco alla Stazione Spaziale Internazionale: i tecnici sono già al lavoro per mitigare la situazione.

Il volo arriva dopo anni di attesa e numerosi rinvii durante i quali Boeing ha cercato di correggere gli errori, modificare le procedure e implementare le richieste che di volta in volta arrivavano dalle varie autorità preposte.

CST-100, acronimo di Crew Space Transportation, è stata infatti una capsula dalla storia piuttosto travagliata: il primo volo di test, effettuato senza equipaggio (OFT-1), risale addirittura al dicembre 2019, quando la medesima capsula che è partita ieri era stata lanciata verso la ISS. L’assenza di persone a bordo è parte della procedura standard per la certificazione della capsula: vanno verificate tutte le procedure svolte prima, dopo e durante il lancio, le performance in orbita e il comportamento della capsula al rientro sulla Terra. A bordo erano però presenti alcuni manichini antropomorfi dotati di svariati sensori per raccogliere dati sull’accelerazione, temperatura, pressione, concentrazione di anidride carbonica, oltre a qualche provvista, pezzo di ricambio o esperimento scientifico da portare a bordo della Stazione. Solitamente la permanenza in orbita è breve, una settimana circa, e viene seguita da una profonda analisi dei dati raccolti, anche durante la fase di rientro, e una eventuale correzione di sistemi o componenti che non hanno funzionato come da previsione.

Se tutti i valori rientrano all’interno delle simulazioni e dei parametri di sicurezza imposti da NASA, dopo qualche mese viene svolta la missione con equipaggio: si tratta ancora una volta di una missione di test, ma con due astronauti esperti e che avranno il compito di verificare la sicurezza della capsula, oltre che delle varie procedure. Una volta attraccata alla ISS la durata nominale è di circa due settimane, durante le quali i due astronauti si uniscono a quelli già in orbita per condurre esperimenti scientifici, attività extra veicolari (EVA) o eventi di pubbliche relazioni. Nel caso in cui la capsula performi bene e l’organizzazione della vita a bordo lo consenta, è possibile estendere la permanenza di svariate settimane: è quello che era successo a Doug Hurley e Bob Behnken, i due astronauti collaudatori della capsula Crew Dragon di SpaceX, che hanno soggiornato sulla ISS da fine maggio a inzio agosto 2020.

Sia Dragon che CST-100 sono infatti i due sistemi di trasporto degli astronauti scelti da NASA per riguadagnare un accesso indipendente alla Stazione Spaziale, perso dopo il ritiro dello Space Shuttle nel 2011, e possibile solo tramite la capsula Sojuz di Roskosmos, l’agenzia spaziale russa. In un contesto in cui il settore aerospaziale privato stava crescendo sempre di più e basandosi sui risultati ottenuti dal Commercial Resupply Services (CRS), NASA decise di affidare ai privati il design, la costruzione, lo sviluppo e la gestione di una capsula per il trasporto di astronauti, fornendo alcune linee guide e standard di sicurezza, oltre alla propria esperienza nel campo.

Soltanto la Crew Dragon è però entrata in servizio stabile: dopo la missione di test senza equipaggio (DM-1, marzo 2019) e con equipaggio (DM-2, maggio–agosto 2020), sono seguite ben 8 missioni di lunga durata verso la ISS, ciascuna di sei mesi circa, oltre a tre missioni per conto della compagnia di turismo spaziale Axiom, sempre verso la ISS, e una in volo libero nell’ambito dell’iniziativa benefica Insipiration4 di Jared Isaacman. Lo stesso Isaacman ha anche annunciato il programma Polaris, che tra le altre cose nella prima missione vedrà impegnata una capsula Dragon come teatro di un’attività extraveicolare.

Si può quindi notare come il ritardo accumulato tra il primo volo di test di CST-100 e il primo con equipaggio sia significativo e rappresentativo dei problemi avuti nel corso degli anni. Già in occasione di OFT-1 si verificarono dei gravi problemi relativi all’orologio interno della capsula, che risultò sfasato rispetto alla effettiva timeline della missione e comandò quindi l’accensione dei propulsori di manovra in una fase di volo non corretta. Come conseguenza, il carburante per effettuare le manovre di attracco verso la Stazione Spaziale fu insufficiente e CST-100 effetuò solo una parte di tutte le verifiche previste. Prima però di arrivare a questo volo, noto anche come Crew Flight Test, Boeing decise di effettuare a proprie spese un altro Orbital Flight Test, per verificare che tutto funzionasse correttamente: problemi però a delle valvole avevano costretto l’azienda a spostare il volo fino al maggio 2022. Da quel momento in poi, dei difetti ai paracadute, a delle valvole per il controllo dell’elio e altri fattori hanno impedito lo svolgersi della prima missione con equipaggio.

I ritardi di Starliner non hanno solo avuto conseguenze sull’immagine e sulle finanze di Boeing, ma anche sugli astronauti. Nicole Mann e Josh Cassada erano stati infatti assegnati come piloti del Crew Flight Test e di Starliner-1, rispettivamente, mentre Jeanette Epps si era addestrata sui sistemi di entrambe le capsule: tutti e tre sono stati poi assegnati a missioni Dragon, in particolare Crew-5 (ottobre 2022 – marzo 2023) per i primi due e Crew-8 (marzo 2024) per Epps.

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Matteo Deguidi

Studio Astrophysics and Cosmology a Padova e qui provo a raccontare quello che succede nel mondo dell'astronautica mondiale, concentrandomi su missioni scientifiche in corso o in fase di sviluppo, con qualche spruzzata di astronomia.