Le prime missioni degli astronauti sulla Luna dal 1972 sono state ritardate a causa di problemi relativi allo scudo termico e alla disponibilità dell'hardware

Un quartetto di astronauti dovrà attendere fino al prossimo anno prima di intraprendere il viaggio attorno alla Luna. In un corposo aggiornamento martedì pomeriggio, la leadership della NASA ha annunciato che le prossime due missioni del programma Artemis, e la prima con astronauti, verranno spostate indietro di quasi un anno ciascuna.

La missione Artemis 2, che avrebbe dovuto decollare dal Kennedy Space Center questo novembre, verrà invece lanciata non prima di settembre 2025. La missione Artemis 3, che prevederà comunque il primo sbarco sulla Luna con equipaggio dal 1972, è ora spostata a settembre 2026. al più presto.

"Come ricordiamo a tutti in ogni momento, la sicurezza è la nostra massima priorità", ha affermato l'amministratore della NASA Bill Nelson. “E anche se le sfide sono chiaramente davanti a noi, i nostri team stanno facendo progressi incredibili”.

Il ritardo della missione Artemis 3 era stato previsto a novembre in a rapporto al Congresso dal Government Accountability Office (GAO) degli Stati Uniti. Quel rapporto suggeriva che il ritorno sulla Luna sarebbe probabilmente avvenuto all’inizio del 2027 “se lo sviluppo avesse richiesto il tempo medio dei grandi progetti della NASA”.

Per portare avanti in sicurezza il nostro futuro #Artemide missioni sulla Luna con gli astronauti, il nostro obiettivo è ora settembre 2025 per Artemis II e settembre 2026 per Artemis III.

La sicurezza è la nostra massima priorità. https://t.co/AjNjLo4U6E pic.twitter.com/VE74OtlUr6

- NASA (@NASA) Gennaio 9, 2024

Ci sono alcuni elementi principali che stanno causando un ritardo delle prime missioni con equipaggio del programma Artemis rispetto alle date di lancio previste. Vi sono alcune incognite in sospeso riguardanti lo scudo termico che protegge la capsula dell'equipaggio Orion, vi sono alcuni componenti hardware che devono essere rimossi e sostituiti su Orion e gli oggetti necessari per esplorare la superficie lunare, vale a dire le tute spaziali e il lander, sono entrambi in ritardo.

"Come avete sentito prima di Artemis 1, di cui parleremo per Artemis 2 e per le missioni future, questi sono test di volo", ha affermato Jim Free, il nuovo amministratore associato della NASA. “Sviluppare, testare, apprendere e migliorare le nostre conoscenze è ciò che stiamo facendo e garantire che quando voleremo, avremo successo”.

Durante il suo discorso di apertura, Amit Kshatriya, vice amministratore associato del programma Moon to Mars e della direzione della missione per lo sviluppo dei sistemi di esplorazione, ha affermato che hanno tre priorità mentre procedono in questo lavoro:

1. Sicurezza
2. Progressi completi e metodici verso gli obiettivi
3. Imparare dai dati raccolti durante il test di volo

Domande persistenti, lezioni apprese

A più di un anno dalla conclusione della missione Artemis 1, un elemento chiave su cui occorre ancora lavorare ulteriormente: lo scudo termico. Kshatriya ha detto che dopo aver studiato lo scudo termico, hanno visto quella che ha descritto come "recessione fuori valore nominale di alcuni carboncini che si sono staccati dallo scudo termico".

La capsula dell'equipaggio Orion utilizza una manovra di salto per aiutare ad affrontare la temperatura di quasi 5,000 gradi Fahrenheit che si accumula mentre la capsula ritorna attraverso l'atmosfera terrestre a una velocità incredibile di 25,000 miglia all'ora. Kshatriya ha detto che alcuni pezzi dello scudo termico si sono staccati durante la prima fase del rientro.

“Quando ne parlo, sembra che ci siano grossi pezzi che escono dal veicolo. Non è corretto”, ha detto Kshatriya. “Stiamo ancora mettendo insieme la sequenza temporale complessiva. Naturalmente è molto difficile, in base alle risorse che avevamo, identificarli tutti, ma lo abbiamo fatto. Abbiamo esaminato fotogramma per fotogramma, attraverso ogni pezzo di video che abbiamo da Orion e dalle nostre risorse esterne, per determinare quando è iniziata l'inizio di quella liberazione del char. Ed è stato dopo che abbiamo iniziato a risalire da quel primo tuffo nel cassonetto.

Ha detto che mentre era prevista la carbonizzazione – lo scudo termico è fatto di materiale ablativo – Kshatriya ha detto che non si aspettavano che venisse rimosso. In risposta alla domanda di un giornalista, ha osservato che se l'equipaggio fosse stato a bordo durante la missione Artemis 1, non avrebbero percepito che qualcosa non andava all'interno di Orion poiché non c'era un riscaldamento eccessivo all'interno della cabina.

Kshatriya ha detto che anche se sembrava che la sicurezza dell’equipaggio non fosse minacciata, non vogliono fare alcuna ipotesi per andare avanti senza dati più completi. Una revisione per determinare la causa principale del problema è durata gran parte del 2023 ed è ancora in corso.

"Dobbiamo sintetizzare questi dati e aggiornare i modelli termici, meccanici e materiali complessivi di quello scudo termico per assicurarci che, prima di tentare il rientro da una seconda missione di ritorno sulla Luna, come avremo da Artemis 2, siamo a 100 anni." per cento fiducioso che comprendiamo le prestazioni di quello scudo termico", ha detto Kshatriya.

Altri ostacoli di Orione

Lo scudo termico che protegge gli astronauti durante il processo di rientro non è l'unico problema che deve affrontare la navicella spaziale costruita dalla Lockheed Martin. Numerosi moduli dell’equipaggio sono in flusso presso il Kennedy Space Center della NASA e durante i lavori sulla capsula per la missione Artemis 3, i team hanno scoperto che alcuni circuiti erano difettosi.

Kshatriya ha affermato che gli stessi componenti hanno superato i test di accettazione prima di essere installati sulla navicella spaziale da utilizzare per la missione Artemis 2, ma non hanno superato l'ispezione per Artemis 3.

Ha detto di aver scoperto un difetto di progettazione nel circuito utilizzato in sistemi di supporto vitale di fondamentale importanza, in particolare nel depuratore di anidride carbonica.

"Una volta esaminata la logica per utilizzare potenzialmente il sistema così com'è, è diventato molto chiaro che era inaccettabile accettare quell'hardware e dovevamo sostituirlo", ha detto Kshatriya. “Data l’attuale configurazione del veicolo spaziale, l’accesso a questi componenti… ci vorrà un bel po’ di tempo per arrivarci. Ogni connettore che tocchiamo come parte dell’operazione di sostituzione dovrà essere testato al termine e successivamente dovremo sottoporre il veicolo a un test funzionale completo”.

Kshatriya ha affermato che il processo di sostituzione è stato il motore principale per la nuova data di lancio prevista per settembre 2025 per la missione Artemis 2.

Oltre a ciò, ha affermato Kshatriya, a differenza del primo volo di Orion e SLS, Artemis 2 presenterà una capacità di interruzione integrata. Ha detto che Orion è stato qualificato per sopravvivere ad una rapida fuga dal razzo Space Launch System, ma rimangono alcune domande riguardanti la meccanica del sistema.

"Abbiamo riscontrato alcuni casi in cui riteniamo che potrebbero esserci alcune carenze nelle prestazioni del sistema elettrico, in particolare, alcune batterie di cui abbiamo bisogno per assicurarci di capire come resistono a quegli ambienti", ha affermato . “Quindi, siamo ancora molto presto in quell’indagine. Non abbiamo ancora sviluppato un percorso in avanti. Abbiamo più opzioni parallele per risolvere questo problema”.

Tute spaziali e lander adatti agli esseri umani

Oltre ai problemi che ritardano la missione Artemis 2, il volo Artemis 3 presenta una serie di sfide uniche. I leader della NASA hanno confermato che per ora si tratterà comunque di un atterraggio con equipaggio sul Polo Sud della Luna, il che significa che sia il lander che le tute spaziali devono essere pronti.

SpaceX ha ottenuto un contratto da 2.89 miliardi di dollari per aiutare a sviluppare il suo razzo Starship come lander adatto agli esseri umani. Per portare il lander sulla superficie della Luna e risalire, SpaceX avrà bisogno di una serie di missioni di trasferimento di propellente per alimentare una nave cisterna che rimarrà in orbita attorno alla Terra. Quella nave cisterna trasferirà quindi il suo carburante alla versione Human Landing System (HLS) della Starship, che si incontrerà con la navicella spaziale Orion in orbita attorno alla Luna.

Durante la teleconferenza di martedì, Jessica Jensen, vicepresidente delle operazioni clienti di SpaceX, ha affermato che sarebbero necessari circa 10 lanci di Starship per rifornire completamente una nave cisterna in orbita.

"Questa sarebbe la mia ipotesi approssimativa in questo momento, ma potrebbe essere inferiore a seconda di quanto bene andranno i primi test di volo o potrebbe essere un po' più alto", ha detto.

Nel 2023, SpaceX ha lanciato i suoi primi due test di volo del suo razzo Starship completamente integrato dalla sua struttura Starbase vicino alla spiaggia di Boca Chica, nel sud del Texas. Jensen ha detto che l'hardware per il loro terzo volo di prova dovrebbe essere pronto alla fine di questo mese e che si prevede di ottenere l'approvazione da parte della Federal Aviation Administration degli Stati Uniti per un lancio a febbraio.

Jensen ha detto che ci sarà una dimostrazione del trasferimento del propellente all'interno di un singolo veicolo Starship "dove l'obiettivo è trasferire il propellente dal serbatoio principale al serbatoio principale".

Ci sarà anche un atterraggio di prova senza equipaggio sulla Luna utilizzando Starship, che è ora previsto per il 2025.

L’altro grande, eccezionale elemento di sviluppo per la missione Artemis 3 sono le tute spaziali che verranno indossate per la prima volta sulla Luna. Free ha affermato che la NASA e Axiom Space stanno completando la revisione preliminare del progetto per Artemis 3.

"Ciò che abbiamo scoperto in quel processo di revisione e nella configurazione della loro catena di fornitura è parte di ciò che ha influenzato anche la data [di lancio di Artemis 3]", ha affermato Free.

Quello che viene dopo?

Oltre a tutto il lavoro che la NASA e i suoi partner stanno svolgendo, ci sono ancora alcune altre valutazioni importanti che devono essere fatte. In vista della missione Artemis 4, che rimane prevista per settembre 2028, la NASA deve lanciare i moduli Power Propulsion Element (PPE) e Habitation and Logistics Outpost (HALO) per la stazione spaziale Gateway.

Kshatriya ha affermato che il piano era di lanciarli nell’ottobre 2025, ma ora anche questo verrà spostato.

"Stiamo ora lavorando con i nostri partner industriali Maxar e Northrop Grumman per rivedere il programma per quando avrà senso lanciarlo prima di Artemis 4", ha affermato Kshatriya. “Crediamo che abbiano un ottimo percorso per portarci lì a sostenere quella missione, ma aggiorneremo anche quel programma. Stiamo facendo il possibile per garantire che i nostri partner abbiano il tempo di eseguire lo sviluppo in modo corretto e sicuro”.

Artemis 4 era stato precedentemente ritardato in parte per far fronte ai ritardi nel programma per la piattaforma e la torre di lancio mobile aggiornate, necessarie per supportare il razzo SLS Block 1B più grande.

I leader del Congresso a Capitol Hill sono tra coloro che seguono da vicino i progressi del programma Artemis. In una dichiarazione di martedì sera, i democratici Zoe Lofgren ed Eric Sorensen, membri in carica della commissione per la scienza, lo spazio e la tecnologia della Camera dei rappresentanti, hanno affermato che la commissione terrà un’audizione la prossima settimana per discutere “la causa e i costi dei ritardi .”

"Anche se siamo delusi nell'apprendere oggi di un ritardo di Artemis, sosteniamo la NASA nel suo impegno per la sicurezza", hanno affermato Lofgren e Sorensen in una nota. “Sosteniamo Artemis e il suo obiettivo di riportare gli astronauti sulla Luna; vogliamo che queste missioni siano sicure e abbiano successo. Mentre andiamo avanti per garantire che Artemis rimanga sulla buona strada, dobbiamo comprendere le sfide di questo sforzo complesso e i suoi ritardi”.

“Il programma Artemis riveste un’enorme importanza per la nostra nazione. Ispirerà la prossima generazione, rafforzerà la nostra industria e le partnership internazionali e dimostrerà le capacità necessarie per inviare eventualmente gli esseri umani su Marte”.

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• Fonte: https://spaceflightnow.com/2024/01/10/first-astronaut-missions-to-the-moon-since-1972-delayed-due-to-heat-shield-questions-hardware-readiness/