Spazio

Orion saluta la Luna e si prepara alla conclusione della missione Artemis

Dopo un ultimo passaggio ravvicinato a 130 km dalla Luna, la capsula Orion si prepara all'ultima fase della missione Artemis, il rientro. Ecco perché è una delle più delicate.

Prosegue il viaggio di ritorno della capsula Orion impegnata nella missione Artemis I: dopo il secondo (e ultimo) passaggio ravvicinato rispetto alla Luna effettuato qualche giorno fa, (durante il quale Orion ha raggiunto una distanza minima di 130 km dalla superficie lunare) i fari sono ora puntati sulla fase di rientro.

Il programma prevede che, a conclusione di un viaggio di 25 giorni, la capsula Orion concluda la missione Artemis con un tuffo nell'Oceano Pacifico, vicino all'Isola di Guadalupe, l'11 dicembre, alle 18:40 ora italiana.

Com'è andata finora. Si può già parlare di un bilancio positivo? «Al momento siamo sulla buona strada per avere una missione di pieno successo con alcuni obiettivi in più, rispetto a quelli programmati, che abbiamo aggiunto lungo il percorso», ha affermato Mike Sarafin, mission manager di Artemis I. 

«Il giorno dell'ingresso di Orion nell'atmosfera, realizzeremo il nostro obiettivo prioritario, che è quello di dimostrare come il veicolo possa ammarare sano e salvo con un equipaggio a bordo, dopo un viaggio di andata e ritorno alla Luna». 

Controlli. Nelle prossime ore i controllori di volo condurranno un'indagine finale del modulo dell'equipaggio (la capsula vera e propria, insomma) e del modulo di servizio di Orion, utilizzando le telecamere poste su ciascuno dei quattro pannelli solari del veicolo spaziale. Successivamente, poco prima del rientro, il modulo dell'equipaggio si separerà del modulo di servizio e solo il primo rientrerà in modo controllato, mentre il modulo di servizio brucerà completamente nell'atmosfera. 

Quello del rientro e dell'ammaraggio della capsula Orion della NASA sarà il momento… più caldo di tutta la missione.

Lo scudo termico. Vale la pena ricordare, infatti, che rientrando in atmosfera la navicella affronterà temperature di quasi 2.800 °C, pari a circa la metà di quella che si trova sulla superficie del Sole. Per proteggere Orion si userà una soluzione diversa da quelle impiegate nelle missioni Apollo (300.000 celle a nido d'ape riempite con materiale che al rientro si consumava). Parliamo di blocchi di cosiddetto Avcoat, strutture a nido d'ape in fibra di vetro dove viene iniettata una particolare resina epossidica.

Sono poco meno di 200, ciascuna cella è pre-lavorata affinché possa adattarsi alla propria posizione ed è incollata sulla "pelle" in fibra di carbonio dello scudo termico. Questa protezione permetterà agli astronauti all'interno di Orion (nelle missioni future che, a differenza dell'attuale, avranno equipaggio a bordo) di superare il momento critico dell'attraversamento dell'atmosfera.

Lo scudo temico di Orion misura circa 5 metri di diametro ed è il più grande del suo genere sviluppato per missioni che trasportano astronauti. 

Skip reentry
Una rappresentazione dello Skip reentry. La pallina gialla rappresenta la navicella in rientro. Come si vede prima del tuffo finale, la navicella entra per poi riuscire dall’atmosfera compiendo un salto. Così facendo rallenta la velocità di caduta. Licenza CC BY-SA 2.5. © Clem Tillier - CC BY-SA 2.5

Rientro a saltelli. Il rientro avverrà inoltre nella modalità che gli americani chiamano "skip reentry" (letteralmente "rientro a balzi"). In cosa consiste? La navicella (vedi schema sopra) saltellerà letteralmente sull'atmosfera prima di entrare. Per entrare più nel dettaglio, lo skip reentry è una tecnica di rientro atmosferico che impiega uno o più "salti" successivi al di fuori dell'atmosfera stessa. Lo scopo di questa strategia è avere a disposizione un'ampia gamma di ingressi possibili e rallentare la sonda prima del rientro finale, riducendo così la quantità di calore sviluppata, che risulta maggiore nelle discese più veloci. Questa tecnica permette inoltre di avere una maggiore scelta anche dei possibili punti di atterraggio o di raggiungere un'area prestabilita di atterraggio avendo a disposizione un maggior numero di momenti possibili di ingresso. 

Il concetto alla base di questa tecnica è quello di "tagliare" l'atmosfera con un certo angolo di ingresso, in modo che il velivolo sia spinto all'esterno verso lo spazio (un po' come accade quando un ciottolo lanciato sulla superficie di un lago "rimbalza" sull'acqua). A ogni salto la velocità della sonda viene ridotta, così che essa possa alla fine scendere nell'atmosfera a una bassa velocità. I primi ad utilizzare questo sistema furono i sovietici con alcune Soyuz LK che avrebbero dovuto portare uomini alla Luna. I sovietici fecero quattro prove con navicelle senza uomini e tutte andarono a buon fine. 

9 dicembre 2022 Luigi Bignami
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