Oggi la NASA tenterà di lanciare Artemis 2, la prima missione lunare con equipaggio in oltre 50 anni. Decenni di preparazione hanno portato a questo momento, che potrebbe creare o distruggere il dominio spaziale americano. Cosa potrebbe andare storto?
Sono così felice che tu l’abbia chiesto. In effetti, ci sono tutti i tipi di SNAFU che potrebbero verificarsi nel corso di questo viaggio costoso e advert alto rischio attorno alla Luna, dai guasti ai propulsori alle pericolose condizioni meteorologiche solari. Ognuno di loro potrebbe mettere a rischio il futuro del programma Artemis e la vita di quattro astronauti. Ecco alcuni degli scenari peggiori.
Errore di iniezione orbitale
Poco dopo il lancio, la navicella spaziale Orion e lo stadio provvisorio di propulsione criogenica (ICPS) si separeranno dal resto del razzo Area Launch System, con l’ICPS che eseguirà un’accensione iniziale per mantenere la traiettoria di Orion. C’è una piccola possibilità che lo stadio superiore fallisca e Orion non raggiunga l’orbita terrestre bassa goal. Ciò potrebbe costringere la navicella spaziale a rientrare nell’atmosfera e a tornare sulla Terra, facendo deragliare la missione.
Dopo circa 49 minuti di volo, l’ICPS accenderà il suo motore per sollevare il perigeo, il punto più basso dell’orbita di Orione, advert un’altitudine di 100 miglia (161 chilometri) sopra la Terra. Se tutto andrà come previsto, il perigeo di Orione dovrebbe raggiungere quell’altitudine circa un’ora dopo il lancio. L’ICPS quindi sparerà nuovamente per sollevare la navicella spaziale in un’orbita terrestre alta. Dopo aver completato queste accensioni, l’ICPS si separerà dalla navicella spaziale e l’equipaggio trascorrerà le successive 23 ore preparandosi a volare sulla Luna.
Iniezione translunare fallita
L’equipaggio concluderà quindi il primo giorno di volo accendendo i motori dell’Orion e inserendo la navicella nella geometria orbitale corretta per un’iniezione translunare (TLI) il giorno del volo 2. La TLI è l’accensione del motore più critica della missione, impostando Orion sul suo percorso verso la Luna.
Circa 25 ore dopo il lancio, il modulo di servizio di Orion accenderà i suoi motori per impostare la navicella spaziale sulla rotta verso la Luna e sulla traiettoria di ritorno libero che alla tremendous la riporterà sulla Terra. “Se TLI fallisce, tuttavia, il piano di missione così come definito potrebbe non essere più realizzabile”, secondo NASA. Nello specifico, un TLI fallito potrebbe incagliare Orion nell’orbita terrestre alta, inviare la navicella spaziale su una traiettoria errata che manca la Luna o costringere l’equipaggio advert interrompere anticipatamente la missione e riportare Orion sulla Terra.
Ecco perché l’agenzia ha piani di emergenza che coprono una serie di problemi che potrebbero interferire con il TLI, inclusi malfunzionamenti del motore, perdita di contatto con il controllo della missione e altri guasti al sistema del veicolo spaziale che potrebbero forzare Orion sulla traiettoria sbagliata o richiedergli di tornare presto sulla Terra.
Guasto dei sistemi del modulo di servizio
NASA descrive Il modulo di servizio di Orion come centrale elettrica della navicella spaziale. Situato sotto il modulo dell’equipaggio, fornisce l’elettricità, la propulsione, il controllo termico, l’aria e l’acqua di cui gli astronauti dell’Artemis 2 hanno bisogno per raggiungere la loro destinazione e, cosa più importante, rimanere in vita. Un guasto di uno qualsiasi dei suoi sistemi causerebbe grossi problemi.
Iniziamo il sistema di alimentazione. Il modulo di servizio è dotato di quattro ali di pannelli solari che si spiegano nello spazio generare 11,2 kilowatt di elettricità. Questo sistema è assolutamente essenziale, poiché fornisce energia all’intero veicolo spaziale, gestendo tutto, dalla ricarica della batteria al supporto vitale.
Durante Artemis 1, il sistema di alimentazione ha effettivamente generato più energia del previsto, ma una delle unità di condizionamento dell’energia ha subito un calo anomalia. Queste unità distribuiscono uniformemente l’energia dalle ali del pannello solare al resto di Orion. Successivamente gli ingegneri hanno ricondotto il problema a un problema tecnico indotto dalle radiazioni che ha causato l’apertura di diversi interruttori elettronici quando non avrebbero dovuto.
Sebbene ciò non abbia avuto un impatto serio sulla missione, un problema tecnico simile o più grave durante Artemis 2 potrebbe interrompere la distribuzione dell’energia e potenzialmente mettere fuori combattimento il supporto vitale, l’avionica o i sistemi di propulsione di Orion.
Ma potrebbe non essere un problema di alimentazione a disabilitare questi sistemi critici. Ognuno di essi potrebbe fallire internamente, sebbene siano previste ridondanze combine per ridurre story rischio. Il sistema di propulsione, advert esempio, include 33 motori su più livelli. Ciò consente a Orion di continuare a manovrare anche se alcuni propulsori si guastano, sebbene non tutti possano sostituire completamente il motore principale della navicella per importanti cambiamenti di traiettoria.
Anche il sistema di supporto vitale è altamente ridondante. Nel caso estremamente improbabile di un arresto totale del sistema, gli astronauti dell’Artemis 2 si troverebbero in grossi guai: perderebbero improvvisamente l’accesso all’aria respirabile, all’acqua dolce, al controllo della temperatura e alla pressione sicura della cabina.
Tempo solare violento
Durante i 10 giorni della missione, la NASA terrà d’occhio il Sole. Potenti esplosioni di attività solare, come i brillamenti di classe X o le espulsioni di massa coronale (CME), potrebbero disturbare i sistemi di Orion e rappresentare un rischio per la sicurezza dell’equipaggio.
Anche senza l’influenza del clima solare, i voli spaziali espongono gli astronauti a livelli di radiazioni molto maggiori di quelli presenti sulla Terra. Se il Sole scatena una grande eruzione solare o CME su Artemis 2, il dosaggio dell’equipaggio aumenterà drasticamente.
Orione lo è attrezzato con schermatura contro le radiazioni e sensori per monitorare i livelli all’interno del veicolo spaziale, ma un forte attacco di tempo solare potrebbe potenzialmente sopraffare la sua barriera protettiva. Se i livelli di radiazione interna diventassero pericolosamente alti, gli astronauti dovrebbero farlo costruire un “riparo”, che riveste le pareti meno schermate della capsula con oggetti ingombranti provenienti dal deposito.
Il clima solare potrebbe anche portare a problemi tecnici, interrompendo potenzialmente le comunicazioni di Orion, i sensori di navigazione, i laptop di bordo o l’{hardware} di distribuzione dell’energia.
Sebbene le previsioni per Artemis 2 al momento sembrino chiare, il Sole può essere imprevedibile. Lunedì, un brillamento solare di classe X e una CME hanno suscitato preoccupazioni per un ritardo nel lancio, ma l’amministratore associato della NASA Amit Kshatriya detto giornalisti che l’agenzia non si aspetta che ciò causi problemi. Tuttavia, il monitoraggio delle radiazioni e la consapevolezza della meteorologia spaziale saranno fondamentali per gli obiettivi della missione e per la sicurezza dell’equipaggio.
Uno scudo termico che non sopporta il calore
Dopo aver oscillato attorno al lato nascosto della Luna e aver lasciato la sfera di influenza lunare, il campo gravitazionale Terra-Luna riporterà naturalmente Orione a casa. Prima del rientro atmosferico, il modulo equipaggio si separerà dal modulo di servizio, esponendo lo scudo termico del modulo equipaggio.
Lo scudo termico proteggerà Orion e il suo equipaggio dalle temperature estreme del rientro. È progettato per resistere fino a 5.000 gradi Fahrenheit (2.760 gradi Celsius), ma secondo la NASA, la navicella spaziale esperienza temperature massime intorno a 3.000 gradi F (1.649 gradi C) durante la sua discesa.
Artemis 1 ha rivelato problemi con lo scudo termico di Orion. Dopo che la navicella spaziale senza equipaggio è tornata sulla Terra, gli ingegneri hanno notato che grandi pezzi dello scudo si staccavano in modo non uniforme. Se ciò dovesse accadere di nuovo su Artemis 2, potrebbe esporre l’equipaggio a temperature pericolosamente elevate.
La NASA e Lockheed Martin, l’appaltatore principale di Orion, hanno trascorso gli ultimi quattro anni a indagare e risolvere il problema dello scudo termico. Essi determinato il problema period causato dall’accumulo di gasoline all’interno dello strato esterno ablativo dello scudo che non veniva ventilato correttamente durante il rientro.
Guasto al paracadute
Sebbene la NASA sia fiduciosa che lo scudo termico funzionerà come previsto per Artemis 2, il rientro sarà la parte più rischiosa della missione in termini di sicurezza dell’equipaggio. Al di là delle preoccupazioni relative allo scudo termico, c’è anche la possibilità che il sistema di paracadute di Orion non si apra correttamente.
Questo sistema di 11 paracadute rallenterà il modulo dell’equipaggio da 324 miglia all’ora (521 chilometri all’ora) a 17 mph (27 km/h) durante l’ultima parte del rientro per un morbido ammaraggio nell’oceano, secondo Lockheed Martin. Orion utilizza solo tre paracadute principali per atterrare, ma… Potere atterrare in sicurezza utilizzandone solo due. Tuttavia, se due o più di essi falliscono, ciò comporterebbe un pericoloso ammaraggio.
Per essere chiari, tutte le situazioni discusse in questo articolo sono improbabili scenari peggiori, ma non sono impossibili. Sebbene la NASA non lancerebbe Artemis 2 senza una forte fiducia nella missione e nella sicurezza dell’equipaggio, nessun volo spaziale è esente da rischi e l’agenzia non può prevedere ogni anomalia. Speriamo che l’epico ritorno dell’umanità sulla Luna si svolga senza intoppi.
