Il ritorno dell'uomo sulla Luna
Nuovi sviluppi del progetto NASA, la Luna non sarà la meta finale, ma uno stadio per arrivare a Marte

[02/03/2007]
Il ritorno dell'uomo sulla Luna Per chi è nato dopo il 1969, l’immagine dell’uomo sulla Luna, nonostante ci siano state altre missioni (Luna e Surveyor) che hanno raggiunto questo luogo così lontano e malinconico, è quella del modulo lunare di Armstrong, Aldrin e Collins e di una bandiera americana che garrisce per le correnti spaziali.
Cosa è successo nel frattempo? Come mai da ormai quasi un ventennio l’uomo non passeggia nel mare della Tranquillità e in altri luoghi dal nome ameno sul nostro satellite? La NASA non ha di certo abortito il suo programma spaziale, ma ha semplicemente fatto un progetto a più lunga scadenza, valutando anche che gli ultimi incidenti occorsi agli Shuttle non consentono più margini d’errore, sia in termine di vite umane, che in termini di costi materiali; hanno deciso quindi che per l’esplorazione dell’uomo dello spazio, il programma Constellation, culminerà in un avamposto lunare di lunga durata ove porre anche il fondamento per una missione a Marte.

Non molto dopo il lancio dell’Endeavour (il quinto e ultimo shuttle) nel 1992, la NASA ha cominciato a contemplare una nuova generazione di nave spaziale per gli uomini. L'agenzia ha selezionato Lockheed Martin per progettare l'aereo spaziale orbitante a fase singola X-33 nel 1996; successivamente il progetto è stato abbandonato a causa delle difficoltà tecniche. L'agenzia allora ha considerato il meno ambizioso progetto dell'aereo orbitale, o OSP. Ma il secondo disastro del Columbia nel 2003,ha forzato la NASA a ripensare intergralmente al programma Constellation.Decaduta l’idea dell’OSP l’attenzione si è quindi spostata sul veicolo di esplorazione di squadra (CEV).

A seguito del riesame di una serie di necessità inizialmente valutate, NASA ha annunciato i parametri progettuali di base nel settembre 2005. Anziché la proposta della Lockheed Martin di un aereo elegante e alta tecnologia dello spazio, l'agenzia ha deciso optare per una nuova nave spaziale con tecnologia disponibile immediatamente. La posizione di guida che la NASA ha rivelato inizialmente rimandava all’immagine dell’Apollo degli anni’60 . Anche i veicoli di lancio dovevano essere radunati usando i componenti che prendevano spunto sia dall’attuale shuttle che dalle passate missioni Apollo

Contando sulla tecnologia attuale, il disegno tiene conto di una costruzione più efficiente, limitando il divario fra la pensione dello shuttle nel 2010 ed il successivo volo dotato di equipaggio, ma c’è in atto comunque un vivo dibattito all'interno della Comunità aerospaziale. “L'atteggiamento della NASA sembra essere questo:l’ Apollo ha funzionato, quindi rifacciamo l’ Apollo, “dicono i critici “Per raggiungere Marte e le lune di Saturno, abbiamo bisogno innovazioni, Ma la NASA non sembra di uguali vedute” . I difensori del progetto invece affermano che, dovendo considerare prima di tutto i vincoli di sicurezza ed i vincoli economici per lo sviluppo del programma, si sarà comunque stupiti dei risultati della progettazione.

Il risultato sarà una versione nuova-e-migliorata dell’Apollo, chiamata Orion,che riprenderà dall’Apollo la forma conica , ma con una sezione molto maggiore (5,5 metri.) e un volume interno abitabile incrementato (13 metri cubi), permettendo un trasporto di sei astronauti alla stazione spaziale e quattro alla Luna. Orion inoltre vanterà un certo numero di nuovi trucchi, quali l’autodocking della navetta alla base spaziale e la capacità di autonomia per bighellonare nell'orbita lunare fino a sei mesi. La relativa avionica sarà double failure tolerant - basata su quella del Boeing 787 – in modo che possa sostenere due guasti del calcolatore ed essere comunque nelle condizioni di riportareil veicolo a terra. L'avionica inoltre avrà architettura aperta, in modo che possa essere aggiornata e modificata facilmente. Orion, inoltre, sarà dotato di un sistema chiamato LAS, che si adatterà come un guanto sopra la parte superiore della capsula, per i modi di guasto più critico della nave spaziale : il liftoff e lo shutdown, ovvero le due failure più probabili in caso di guasto in fase di decollo; queste problematiche saranno ovviate mediante lo sganciamento delle sezioni “rischiose” in quelle fasi e la proiezione del CEV a miglia di distanza, in mare, per poter permettere un impatto sicuro, che non comprometta la vita dei piloti.

Come ha dimostrato così tragicamente l’incidente al Columbia, il sistema di protezione termico della nave spaziale (TPS) è un aspetto vitale. Rientrare nell'atmosfera genera un calore tremendo dato dalla compressione dell'aria a causa dell'onda di scossa supersonica della nave spaziale; inoltrela velocità di re-entry dalle missioni lunari dell’Orion sarà circa 36.000 km/h, 40 per cento più veloce di quello dello shuttle. Ciò si traduce in un tasso di accumulo di calore cinque volte più grande dello shuttle, con le temperature che raggiungono 2700°C. Il candidato principale finora è qualcosa denominato PICA (impregnato fenolico ablativo, ovvero che oltre ad isolare la nave spaziale, rimuove il parzialmente il calore bruciandosi o corrodendosi in modo controllato) di carbonio, una rete di carbonio orientate con metodica random incastonate in una resina fenolica. Il materiale già si è dimostrato eccezionale alle alte velocità: L'anno scorso, una protezione termica di PICA ha protetto la nave spaziale Stardust,ha testato 2 re-entry a 30.000 km/h - il re-entry più veloce mai effettuato. Ma su Orion la protezione termica avrà una zona attiva circa 33 volte più grande e dovrà essere costruita in segmenti, aggiungendo complessità sconosciute.

Un altro interessante particolare di questa navicella, che ha reso la progettazione molto più interessante è il ciclo di vita che questa avrà, grazie alla sua maggiore riutilizzabilità rispetto agli shuttles, permettendo, ad un costo inferiore, un maggior numero di missioni spaziali ogni anno.
Si avranno in ogni caso maggiori notizie definitive nei primi mesi del 2009, quando la NASA presenterà la prima “edizione” del progetto definitivo; da oggi ad allora, per gli scienziati, i tecnici ed i progettisti saranno lunghe nottate insonni, migliaia di simulazioni e chissà quante tazze di caffè…

Federico Buccarella
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