Gli astronauti che tornano dalla Luna affrontano il pericolo più grave del loro viaggio negli ultimi 15 minuti, quando bruceranno nell’atmosfera facendo affidamento su uno scudo termico spesso 7,5 centimetri che ha fallito durante l’ultimo test.
Anche la navicella spaziale Orion ritornerà sulla Terra a 40.000 chilometri all’ora su una traiettoria intensa e mai sperimentata.
La missione Artemis I nel 2022 ha inviato Orion in un volo di prova sulla Luna e ritorno senza astronauti. L’eccezione lampante al successo della missione è stata la rottura caotica dello scudo termico della capsula quando è rientrata nell’atmosfera terrestre in un bozzolo ardente di plasma che bruciava a 2500 gradi.
L’ex ingegnere e astronauta della NASA Charlie Camarda definì lo scudo un “fallimento” e scrisse all’agenzia sostenendo che i problemi tecnici e organizzativi con Orion rappresentavano un “serio rischio” per gli astronauti dell’Artemis II.
Camarda è andato nello spazio con il primo volo della NASA dopo che sette astronauti morirono sullo Space Shuttle Columbia nel 2003 a causa del cedimento dello scudo termico. Lo ha detto alla ABC teme una ripetizione.
Gli scudi termici sono realizzati con un materiale chiamato Avcoat, che forma un nido d’ape di piastrelle ultraleggere realizzate con fibre di silice racchiuse in resina.
Il materiale è progettato per bruciare quando la navicella spaziale che viaggia alla straordinaria velocità di 11 chilometri al secondo – più di 30 volte la velocità del suono – colpisce l’atmosfera e genera temperature meteoriche attraverso l’attrito abbastanza calde da fondere l’acciaio.
Lo scudo “ablativo”, ha spiegato l’esperto di fisica Ed Macaulay La conversazioneè pensato per bruciare in modo uniforme e portare via il calore dal veicolo spaziale di ritorno.
Ma la capsula Artemis I è precipitata sulla Terra, danneggiata da crepe carbonizzate e circa 100 pezzi mancanti.
Le indagini hanno rivelato che la battuta d’arresto esplosiva era dovuta al “rientro saltato” di Artemis I, una traiettoria unica nel suo genere che ha visto la navicella spaziale “saltare” fuori dall’atmosfera superiore come una pietra attraverso un lago prima di effettuare la sua discesa finale.
Lo scopo della manovra era quello di ridurre gradualmente la velocità, il calore e le forze G sperimentate dagli astronauti con una discesa in due fasi rispetto a un tuffo rovente.
C’è stata una conseguenza non voluta. Quando la capsula colpì per la prima volta l’atmosfera, il suo scudo iniziò a bruciare e a generare gas. Quando Orion tornò nello spazio, la resina fondente dello scudo si indurì, intrappolando il gas.
Una volta che la capsula di nuovo disceseil gas si espanse violentemente e fece esplodere pezzi dallo scudo.
“La preoccupazione era che, se ciò dovesse accadere di nuovo durante la missione Artemis II con equipaggio, l’interno della capsula potrebbe essere esposto a temperature pericolosamente elevate”, ha scritto Macaulay.
La NASA ha detto che le temperature all’interno della capsula Artemis I sono rimaste stabili tra i 23 e i 24 gradi durante il cedimento dello scudo, e qualsiasi equipaggio all’interno sarebbe stato al sicuro.
Da allora l’agenzia ha sviluppato un materiale di protezione più poroso che rilascerebbe meglio il gas intrappolato. Ma non era pronto in tempo per Artemis II, che tornerà sulla Terra con lo scudo originale.
Per risolvere il problema, la NASA ha optato per un tempo di “salto” più breve e un rientro più diretto.
Il rischio di generazione di gas con un rientro più breve e più intenso è “sufficientemente basso” da far sì che la NASA ritenga che non possa sopraffare lo strato protettivo di carbone che si accumula sullo scudo, ha detto l’amministratore associato dell’agenzia Amit Kshatriya in una conferenza stampa alla fine del 2024.
Ma significa che gli astronauti Reid Wiseman, Victor Glover, Christina Koch e Jeremy Hansen intraprenderanno la parte più pericolosa della loro missione su una traiettoria mai tentata con Orion.
Prima che la NASA annunciasse che avrebbe cambiato la traiettoria della navicella spaziale, Glover, il pilota della missione Artemis II, aveva detto al sito di notizie tecnologiche Ars Tecnica: “Non c’è alcuna garanzia che cambiare la traiettoria sia la risposta. Cambierà qualcosa, ma non necessariamente risolverà il problema.”
L’ammaraggio dell’Artemis II è previsto sabato alle 10:07 (AEST).
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Angus Dalton è il giornalista scientifico del Sydney Morning Herald.Connetti tramite X O e-mail.
