Il primo tentativo di lancio di SLS, purtroppo fallito, ha avuto luogo lo scorso 29 agosto. La preparazione si è interrotta nella fase finale di carico del propellente per via di un problema di raffreddamento ad un motore. Prima di questo tentativo, la NASA aveva dichiarato che una seconda opportunità di lancio era prevista per il 2 settembre ed una terza per il 5 settembre.

AGGIORNAMENTO: Il tentativo di lancio di Artemis 1 non è più possibile nel Launch Period di inizio agosto. Per ora il nuovo periodo possibile di lancio consigliato è nella prima metà di ottobre. La situazione potrebbe evolvere e cambiare in fretta, in base ai risultati delle analisi sul problema rilevato durante il secondo tentativo del 3 settembre. Per tutti gli aggiornamenti, consigliamo l’iscrizione al sul canale Telegram o alla nostra pagina Facebook.

In una conferenza stampa tenutasi il 30 agosto, NASA ha invece annunciato che il secondo tentativo di lancio si terrà sabato 3 settembre, durante una finestra di due ore che si apre alle 20:17 italiane. Come mai questa data è rientrata tra le possibilità?

Le tre finestre annunciate dalla NASA rientravano in un periodo di lancio che andava dal 23 agosto al 6 settembre, esclusi i giorni 30, 31 e 1 settembre. Per via dei motivi esposti in questo articolo, i tentativi di lancio di SLS non si possono effettuare una volta al giorno. Quindi, al fine di garantire tre opportunità a cavallo tra agosto e settembre, la NASA ha optato per il 29 agosto, il 2 ed il 5 settembre.

Per decidere queste date e questi intervalli temporali, molti sono i criteri presi in considerazione, in particolare per Artemis 1, che ricordiamo è una missione di test.

I criteri di lancio per Artemis 1

La possibilità di lancio per Artemis 1 viene decisa in base a tre principali criteri. Di base è disponibile un launch period di 14 giorni ogni mese circa per questa missione, ma i tre criteri in questione la riducono, rendendo indisponibili alcuni giorni.

Il primo criterio riguarda le prestazioni di SLS, del secondo stadio in particolare. Esso è responsabile della Trans Lunar Injection, la manovra di trasferimento verso l’orbita lunare, che va effettuata con estrema precisione e puntualità. Il rischio di una partenza da Terra nel momento sbagliato è di mancare l’appuntamento con la Luna e far fallire l’intera missione. La posizione relativa di Luna e Terra non è ottimale in ogni giorno del “launch period”.

Il secondo criterio è l’esposizione della capsula Orion alla luce solare. Per la posizione relativa tra Terra-Sole-Luna, la capsula Orion sperimenta eclissi di svariate decine di minuti, sia durante il viaggio di andata che per quello di ritorno. Durante queste eclissi, i suoi pannelli non sono esposti direttamente alla luce solare e le sue batterie non possono essere ricaricate. Orion è stata progettata per resistere ad eclissi della durata massima di 90 minuti. In alcuni giorni del launch period, tale limite non viene rispettato e di conseguenza vanno scartati.

Il terzo criterio è l’ora di rientro sulla Terra. La Orion deve ammarare nel Pacifico non prima di un’ora dopo l’alba e non dopo mezz’ora prima del tramonto, così da garantire condizioni di luce che permettano il recupero della capsula in sicurezza.

The trajectory for the Artemis mission has been updated by @NASAJPL Horizons following Monday’s cancelled launch. #Artemis is now scheduled to launch on Saturday, Sep 3, and return on Oct. 11. @NASAJPL @NASAArtemis pic.twitter.com/9TgWFzTPjH

— Tony Dunn (@tony873004) August 31, 2022

Le finestre di lancio per Artemis 1

Le due settimane al mese durante le quali si può lanciare prendono il nome di launch period, ma ciò non significa che si possa lanciare in ogni istante di quei quattordici giorni.

Applicando i criteri sopra citati al launch period, si ottengono le finestre di lancio, cioè gli intervalli giornalieri al cui interno il lancio può essere effettuato soddisfacendo tutti i criteri. Per quasi ogni giorno di un launch period si hanno fino a due ore di tempo a disposizione. Oltre alle limitazioni dovute alla meccanica orbitale, ve ne sono altre derivanti dall’architettura stessa del veicolo di lancio e che vanno tenute in considerazione.

SLS è in grado di contenere migliaia di tonnellate d’idrogeno e ossigeno liquidi e viene rifornito da enormi serbatoi posti in prossimità del complesso di lancio, che contengono poco propellente in più rispetto a quello necessario a riempire SLS. Parte del propellente, durante le fasi di caricamento, passa alla fase gassosa e si disperde nell’atmosfera.

Ciò significa che è necessario qualche giorno per riportare il livello di propellente nei serbatoi di terra ad un livello tale da poter riempire l’SLS per un tentativo di lancio. La NASA ha dichiarato che per effettuare queste operazioni sono necessarie quarantotto ore tra il primo tentativo ed il secondo, e di settantadue ore tra il secondo tentativo ed il terzo. Ecco perché SLS può permettersi di perdere la finestra del 2 settembre e di sfruttarne un’altra il giorno immediatamente successivo.

Cosa accadrà nelle prossime missioni Artemis?

Le prossime missioni Artemis, per via del loro differente profilo di missione, potranno avere criteri leggermente diversi. Per la missione Artemis 3, durante la quale è previsto l’allunaggio, si aggiungeranno a quelli elencati poco sopra anche i criteri relativi alla discesa sulla superficie lunare e all’incontro (docking) tra Orion e Starship lunare.

Dall’altro lato, il criterio relativo alle prestazioni dell’ICPS, il secondo stadio di SLS, dovrebbe venire meno a partire dalla missione Artemis IV. Con l’avvento della sua evoluzione, il cosiddetto Exploration Upper Stage, più grande e performante, NASA avrà più possibilità di effettuare la Trans Lunar Injection. Ciò dovrebbe far cadere alcune limitazioni attualmente presenti per via delle prestazioni del secondo stadio.

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