Completato il primo stadio dello Space Launch System

Al Michoud Assembly Facility (MAF), struttura dove vennero realizzati anche il SaturnV ed i serbatoi esterni dello Space Shuttle, è stato presentato l’8 Gennaio 2020 il primo stadio (o Core Stage), del razzo pesante SLS (Space Launch System), destinato al Programma Artemis. Uscito dalla fabbrica è stato trasportato per poco più di 2 km fino al porto dove è ancorata la chiatta Pegasus, per essere trasportato dal MAF (New Orleans) a Stennis dove si trova il B-2 Test Facility, essenzialmente un gigantesco banco di prova dove questo anno verranno eseguiti i test di corretto funzionamento dei propulsori e dell’avionica, mantenendolo ancorato alla struttura, procedura generalmente chiamata “Static Fire Test“. Se li supererà, il razzo sarà qualificato per il volo.

Il Core Stage e la chiatta Pegasus prima dell’imbarco. Fonte: NASA

ll B-2 Test Facility è una struttura dove sono stati eseguiti anche i test dello stadio principale del SaturnV.

La B-2 Test Facility. Fonte: NASA

Questo Core Stage dell’SLS è lo stadio di un razzo più grande che la NASA abbia mai fatto realizzare, con un altezza di circa 64 metri, per un diametro di 8,4 metri, battendo anche l’S-IC del SaturnV, che misurava un’altezza di 42 metri ed un diametro di 10 m. La realizzazione è stata effettuata dalla Boeing (come fu per il SaturnV).

Il Core Stage in direzione della Pegasus.
Fonte: NASA

A differenza del SatunV, la cui spinta di 34 020 kN era sostenuta interamente dai 5 propulsori a propellente liquido F-1, l’SLS sarà spinto anche da 2 booster laterali a propellente solido (denominati Advanced Solid Rocket Booster), fornendo ciascuno 16000 kN di spinta, similmente a quanto avveniva per lo Space Shuttle.
Infatti i quattro propulsori a propellente liquido del primo stadio dell’SLS forniscono una spinta totale di 7440 kN. Quindi complessivamente l’SLS avrà una spinta superiore a quella del SaturnV

Diverse Configurazioni per diverse Missioni

L’SLS sarà disponibile in varie configurazioni di lancio. In tutte sono presenti il Core Stage ed i due booster laterali. Ciò che cambia sono gli stadi superiori, adattati a diverse tipologie di missione:

Fonte: NASA
  • La Block 1 prevede, sopra il Core Stage un’adattatore che raccorda la sezione del Core Stage con quella del secondo stadio, di circa 5 m di diametro. Il secondo stadio ICPS (Interim Cryogenic Propulsion Stage), è la versione da 5 metri di diametro dei Delta Cryogenic Second Stage (DCSS) , già in servizio sui razzi Delta IV, è fornito di un propulsore RL-10 in grado di fornire una spinta di circa 110 kN, e come suggerisce il nome, usa una miscela di idrogeno ed ossigeno liquidi.
    La Orion è connessa al secondo stadio tramite l’ESM (European Service Module).
    La capacità di trasporto in LEO di questa configurazione è stimata a circa 70 tonnellate, poco sopra le 64 tonnellate del Falcon Heavy. In TLI (traiettoria di inserimento lunare) circa 26 tonnellate.
  • Nella Block 1B Crew il secondo stadio è dello stesso diametro del primo, ed è stato realizzato ad hoc per questo nuovo sistema di lanciatori. E’ chiamato Exploration Upper Stage ed è equipaggiato da 4 propulsori RL-10 per una spinta totale di 409,2 kN. La sua strana geometria è dovuta al fatto che i serbatoi criogenici sono entrambi sferici, e come in tutti i propulsori che usando LH2/LOX richiedono un volume di idrogeno maggiore di quello di ossigeno, quindi uno dei serbatoi è più grande. E’ in grado di fornire fino a 5 riaccensioni in orbita. Alla sommità è ancorata la Orion con il suo modulo di servizio EMSQuesta configurazione permette di trasportare fino a 105 tonnellate in LEO e quasi 37 tonnellate in TLI (traiettoria di inserimento lunare). Questa configurazione raggiunge la stessa altezza che aveva il SaturnV (110 metri).
ICPS e EUS a confronto. Fonte: NASA
  • La Block 1B Cargo è quasi identica alla Block 1B Crew. Al posto della Orion e dell’EMS, è presente una carenatura per trasportare altre tipologie di carichi, come l’Europa Clipper, una sonda (dotata anche di lander) per studiare il satellite mediceo Europa, realizzata dal JPL, il cui lancio è previsto nel 2022.
  • La Block 2 Cargo presenta un secondo stadio che sarà dotato di 1 o 2 propulsori J-2X, la nuova versione dei J-2 di cui era dotato il SaturnV. Questa nuova versione aumenterà la spinta di ogni propulsore a circa 1300 kN. In pratica, un solo J-2X offrirebbe quasi 3 volte la spinta di 4 RL-10. Questa configurazione offrirebbe la capacità di portare in LEO circa 130 tonnellate, poco più di 2 volte la capacità di carico del Falcon Heavy.

In Copertina: Il team del MAF e della missione Artemis in una foto di gruppo con il primo stadio appena uscito dalla fabbrica.
Fonte: NASA

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