La NASA ha rinviato il lancio di Artemis 1

A causa di una perdita nel sistema di rifornimento del primo stadio dello Space Launch System (SLS), la NASA ha rinviato il lancio di Artemis 1 programmato per sabato sera alle 20:17 (ora italiana). Il rinvio è il secondo dopo quello di lunedì 29 agosto e nelle prossime ore l’agenzia spaziale statunitense comunicherà una nuova data per il lancio verso la Luna. Tra le date possibili ci sono lunedì 5 e martedì 6 settembre, ma nel caso di un rinvio di più giorni si potrebbe slittare fino a ottobre.

SLS è una parte fondamentale del sistema sviluppato dalla NASA per tornare sulla Luna nell’ambito dell’ambizioso programma Artemis. I vari stadi del razzo alto quasi 100 metri hanno il compito di spingere il veicolo spaziale Orion in orbita e di fargli poi intraprendere il viaggio verso la Luna, il nostro satellite naturale. ll lancio, senza astronauti a bordo, è una sorta di prova generale ed è molto atteso: dal suo risultato dipenderà il futuro delle missioni lunari e forse, un giorno, di quelle dirette verso Marte.

Nel pomeriggio di sabato, i tecnici della NASA hanno notato alcune anomalie nel sistema utilizzato per rifornire il primo stadio di SLS con l’idrogeno liquido, che insieme all’ossigeno liquido viene utilizzato per alimentare i quattro motori dello stadio. Una perdita non consentiva di mantenere la pressione necessaria e, nonostante svariati tentativi di riavvio dei sistemi, non è stato possibile risolvere il problema. Le prove sono state effettuate a distanza, perché per motivi di sicurezza nessuno si può avvicinare alla rampa di lancio nel momento del rifornimento e nelle fasi di preparazione del razzo, che non ha mai volato prima.

Nei prossimi giorni la NASA effettuerà nuove verifiche per comprendere le cause della perdita, difficile da simulare in condizioni diverse da quelle prossime al lancio. L’idrogeno liquido è piuttosto sfuggente e viene impiegato a una temperatura intorno ai -217 °C: quando fluisce nei condotti per raggiungere il razzo, causa un rapido raffreddamento dei materiali e di conseguenza possono emergere problemi che a temperature maggiori non si erano presentati. Alcune condizioni vengono simulate durante le fasi di test dei sistemi, ma non sempre è possibile identificare tutti i potenziali problemi.

Ancora prima del mancato lancio di sabato, nei piani della NASA, Artemis 1 avrebbe dovuto essere nello Spazio da quasi una settimana. Lunedì, nelle fasi di raffreddamento dei quattro motori del primo stadio (Core Stage) del razzo, erano emersi alcuni problemi causati da un sensore che aveva segnalato una temperatura anomala in uno dei motori. Si era fermato intorno a -193 °C, invece di raggiungere i -215 °C come gli altri, ritenuti adeguati per evitare il danneggiamento del motore quando fluisce al suo interno il propellente a bassissima temperatura (ossigeno e idrogeno liquido). Per circa un’ora, i tecnici della NASA avevano provato a risolvere la situazione senza ottenere particolari risultati, e per questo si era scelto di rinviare il lancio.

Nei giorni seguenti, i responsabili della NASA avevano condotto ulteriori verifiche, arrivando alla conclusione che probabilmente il motore si fosse comportato come gli altri e che il problema fosse proprio il sensore, che non aveva rilevato correttamente la temperatura.

Come aveva spiegato in una conferenza stampa John Honeycutt, responsabile dello sviluppo di SLS: «Il modo in cui si comporta il sensore non è compatibile con gli aspetti fisici della situazione. Di conseguenza prenderemo in considerazione tutti gli altri dati di cui disponiamo, in modo da fare una scelta informata sullo stato del motore e valutare se tutti i motori si siano raffreddati o meno».

L’attività di verifica doveva essere svolta direttamente poche ore prima della partenza della missione, perché il sensore sospettato di non comportarsi come dovrebbe si trova in un punto che non può essere raggiunto quando SLS si trova sulla rampa di lancio. Sostituirlo avrebbe comportato una lunga operazione di trasferimento del razzo nel proprio hangar e la perdita di giorni preziosi. Il lancio sarebbe potuto avvenire anche se il sensore avesse segnalato una temperatura anomala, a patto che gli altri dati raccolti portassero a concludere che in realtà il motore si stesse regolarmente raffreddando. La perdita al sistema di rifornimento di sabato ha però reso impossibili queste verifiche.

Per ridurre il rischio di eventuali perdite di tempo dovute a queste anomalie, la NASA aveva inoltre deciso di avviare le attività di raffreddamento almeno mezz’ora prima rispetto a quanto fatto lunedì. Sulla rampa di lancio negli ultimi giorni erano stati effettuati alcuni lavori per sigillare meglio i sistemi utilizzati per rifornire il razzo, ma evidentemente non sono state sufficienti.

I primi giorni della prossima settimana sono l’ultima occasione per tentare un lancio prima di dover riportare SLS nel suo grande hangar, il Vehicle Assembly Building (VAB). Il motivo è che alcuni sistemi di sicurezza, come le cariche esplosive che possono distruggere il razzo se questo dovesse finire fuori controllo subito dopo il lancio, devono essere controllati ogni 25 giorni con un’attività piuttosto laboriosa che può essere svolta solo all’interno del VAB.

Come suggerisce il nome, Artemis 1 è la prima missione del programma spaziale Artemis, l’ambizioso piano degli Stati Uniti per tornare a esplorare la Luna con esseri umani a 50 anni di distanza da Apollo 17, l’ultima missione ad avere portato due astronauti sul suolo lunare (Artemis è la dea greca della caccia e della Luna, nonché sorella gemella di Apollo).

Artemis deriva da precedenti programmi spaziali con una storia alquanto travagliata, dovuta soprattutto alle difficoltà nello sviluppare SLS. Il grande razzo, che integra numerose tecnologie già impiegate per gli Shuttle, ha richiesto molto più tempo del previsto per essere pronto (è in ritardo di circa sei anni) e nel complesso è costato decine di miliardi di dollari in più rispetto ai piani originali.

SLS è costituito dal Core Stage, il grande cilindro arancione, alla cui base sono collocati i quattro motori un tempo utilizzati negli Shuttle, che dal 2011 non volano più. Ai lati di questo primo stadio ci sono due razzi più piccoli (Solid Rocket Booster, SRB), che hanno il compito di imprimere la spinta iniziale all’intero SLS e alle sue 2.600 tonnellate di massa per lasciare la rampa di lancio.

In cima al Core Stage è montato lo stadio superiore, dotato di un solo motore, sopra al quale è collocato il veicolo spaziale vero e proprio che si chiama Orion. Questo è a sua volta formato da due moduli: quello dell’equipaggio, dove in futuro ci saranno le astronaute e gli astronauti, e quello di servizio sviluppato da Airbus per conto dell’Agenzia spaziale europea (ESA). Infine, in cima a Orion c’è il sistema di abbandono del lancio, che ha il compito di portare velocemente il veicolo spaziale a distanza dal grande razzo nel caso in cui qualcosa andasse storto.

Quando infine la missione Artemis 1 sarà lanciata, SLS porterà in orbita Orion che proseguirà poi il proprio viaggio verso la Luna, che si trova in media a 380mila chilometri da noi. Raggiunto il nostro satellite, Orion compirà un passaggio ravvicinato e sfrutterà la spinta gravitazionale per superare la Luna e inserirsi in un’orbita retrograda, cioè contraria al senso di rotazione lunare.

Dopo alcuni giorni intorno alla Luna, che consentiranno ai tecnici della NASA e delle altre agenzie spaziali che partecipano di raccogliere dati e fare osservazioni,  il veicolo spaziale lascerà l’orbita della Luna e intraprenderà il viaggio verso la Terra. Se sarà un successo, sarà ripetuta nel 2024 con Artemis 2, la prima missione che avrà un equipaggio a bordo di Orion. Il seguente lancio, che non avverrà prima del 2025 nei piani della NASA (anche se la data appare molto ottimistica), porterà per la prima volta un’astronauta e una persona non bianca sulla Luna.