Nei suoi ultimi minuti nello Spazio, Orion avrà parecchio lavoro da fare. La missione Artemis I è stata lanciata lo scorso 16 novembre: la capsula è partita in cima a un razzo Space Launch System e dopo quasi un mese in cui ha sorvolato la Luna, è ora di tornare a casa.
Il rientro in programma tra poche ore non sarà facile. Orion farà un “salto” senza precedenti fuori dall’atmosfera terrestre prima di tornare sul nostro pianeta. Poi dovrà dispiegare i paracadute per effettuare un ammaraggio in sicurezza alla portata delle navi della Marina degli Stati Uniti.
Gli ultimi momenti di Artemis I dovranno andare molto bene affinché la NASA approvi le future missioni del programma Artemis: Artemis II porterà gli astronauti intorno alla Luna nel 2024 e Artemis III prevede l’allunaggio sulla superficie nel 2025 circa.
Ecco dunque cosa accadrà oggi, le fasi principali dell’epica sequenza di ammaraggio (splashdown) di Orion.
La capsula si separa dal modulo di servizio europeo
Il primo grande evento del rientro di Orion sulla Terra è la separazione della capsula dal modulo di servizio, che è stato costruito dall’Agenzia Spaziale Europea ed è dotato di propulsori, motore e pannelli solari.
La capsula Orion si separerà dal suo modulo di servizio intorno alle 18 ora italiana, circa 40 minuti prima dello splashdown.
La NASA inizierà a trasmettere un webcast un’ora prima, a partire dalle 17 ora italiana, che seguirà tutte le fasi del rientro: di seguito il collegamento alla diretta.
Orion esce dall’atmosfera terrestre
Dopo il distacco dal modulo di servizio, che ha fornito elettricità e potenza per quasi un mese, Orion farà un’audace manovra, “saltando” al di fuori dell’atmosfera terrestre. La capsula utilizzerà parte dell’involucro protettivo, insieme a una spinta, per saltare proprio come fa una roccia sulla superficie di uno specchio d’acqua. Questa manovra non era possibile durante il programma Apollo, ma i progressi nella navigazione spaziale lo rendono possibile oggi.
“Lo ‘skip entry’ aiuterà Orion ad ammarare più vicino alla costa degli Stati Uniti, dove gli equipaggi di recupero saranno in attesa per riportare il veicolo spaziale a terra,” ha dichiarato Chris Madsen, responsabile del sottosistema di guida, navigazione e controllo di Orion. “Quando ci sarà un equipaggio a bordo di Orion, a partire da Artemis II, la precisione dell’atterraggio ci aiuterà a recuperare rapidamente gli astronauti e a ridurre il numero di risorse che avremo bisogno di dispiegare nell’Oceano Pacifico per assistere nel recupero“.
La manovra ridurrà anche le forze g che i futuri astronauti del programma Artemis sperimenteranno. “Invece di un singolo evento di alta accelerazione, ci saranno due eventi di accelerazione inferiore di circa 4 g ciascuno,” ha spiegato la NASA. “Lo ‘skip entry‘ ridurrà il carico di accelerazione per gli astronauti in modo che possano rientrare in modo più sicuro e fluido“.
La capsula entra in atmosfera
Dopo il “salto”, Orion entrerà in atmosfera a una velocità incredibile, 40mila km/h. Al picco, le sue temperature saliranno alla metà della temperatura del Sole, 2.800°C, e metteranno davvero alla prova la capacità dello scudo termico di Orion di proteggere il veicolo spaziale e i futuri passeggeri.
Lo scudo termico è il più grande del suo genere per le missioni con astronauti, con un diametro di 5 metri. Include una robusta struttura in titanio con una “pelle” composita in fibra di carbonio flessibile, insieme a un materiale ablativo per disperdere parte dello scudo nell’atmosfera per eliminare lo stress dal resto del sistema e allontanare il calore dalla navicella spaziale.
Orion apre il vano dei paracadute
I paracadute della capsula devono rimanere protetti mentre Orion affronta la parte più delicata rientro, ma man mano che si avvicinerà al suolo dovranno fuoriuscire in modo efficiente.
Per fare ciò, la navicella utilizza una copertura anteriore in titanio, che è sia leggera che estremamente resistente. “I paracadute non sono costruiti per resistere alle temperature di 2.600 °C al rientro, sarebbero troppo pesanti e incapaci di generare abbastanza resistenza per rallentare il veicolo spaziale, quindi la copertura anteriore li protegge fino al momento giusto,” hanno spiegato in precedenza gli esperti di Lockheed Martin.
Si aprono i paracadute drogue
Orion ha diversi stadi di paracadute per rallentare il veicolo. Dopo i 3 paracadute che si apriranno a 7.600 metri ci saranno i 2 paracadute drogue, che rallenteranno la velocità a circa 160 km/h.
“I paracadute drogue sono usati per rallentare e stabilizzare il modulo durante la discesa e stabilire le condizioni adeguate per il dispiegamento del paracadute principale,” ha spiegato la NASA
I drogue sono realizzati in materiale ibrido Kevlar/Nylon e hanno una massa di circa 36 kg ciascuno. Una volta gonfiati, ciascuno dei paracadute sarà lungo 30 metri, tra l’attacco al modulo e la parte superiore.
Orion dispiega i paracadute pilota
I paracadute drogue di Orion verranno rilasciati, consentendo il dispiegamento dei 3 paracadute pilota: hanno una massa di circa 5 kg ciascuno e sono anch’essi realizzati in materiale ibrido Kevlar/Nylon.
I paracadute pilota verranno dispiegati quando Orion si troverà a circa 2.900 metri d’altezza e viaggerà a circa 130 metri al secondo.
Orion apre i paracadute principali
L’ultima serie di 11 paracadute di Orione sono i 3 paracadute principali. I paracadute pilota tireranno fuori quelli principali, che dovrebbero dispiegarsi e rallentare Orion fino a 32 km/h. Ogni paracadute principale è lungo circa 80 metri dalla cima all’attacco.
“Il sistema di paracadute di Orion è stato progettato pensando alla sicurezza dell’equipaggio: può resistere al guasto di un drogue o di un paracadute principale e può garantire un atterraggio sicuro in caso di emergenza,” ha spiegato la NASA.
Splashdown nel Pacifico
Supponendo che tutti i paracadute funzionino secondo i piani, Orion effettuerà l’ammaraggio al largo della costa di San Diego alle 18:40 ora italiana. La Marina degli Stati Uniti e un team del Kennedy Space Center della NASA lavoreranno insieme per recuperare il veicolo spaziale. La prima nave assegnata alle operazioni di recupero è la USS Portland.
“Prima dello splashdown, la squadra si dirigerà in mare su una nave della Marina. Sotto la direzione del direttore del recupero della NASA, i sommozzatori della Marina e altri membri del team su diversi gommoni saranno autorizzati ad avvicinarsi a Orion,” ha spiegato la NASA. “I sommozzatori collegheranno quindi un cavo alla navicella e la trascineranno con un verricello in una sezione appositamente progettata all’interno del ponte della nave. Il personale in acqua recupererà anche la copertura di Orion e i 3 paracadute principali“.
