Dopo Artemis 1, lanciato nel 2022, la Nasa guarda avanti e sceglie i motori di nuova generazione per l’alimentazione del vettore che porterà in orbita le missioni di Artemis 5.
Progettato per lo Space Shuttle, il motore Rs-25 è stato selezionato per le sue prestazioni e caratteristiche di affidabilità che gli permetteranno di sollevare lo Space Launch System (Sls), ora in fase di assemblaggio per Artemis 2.
La nuova produzione di Rs-25 è stata oggetto di valutazioni tecniche ed economiche.
«Rs-25 rimane uno dei motori di primo stadio più efficienti, potenti, testati e collaudati al mondo – ha affermato Johnny Heflin, responsabile dei motori liquidi SLS – Quando abbiamo preso la decisione di riavviare la produzione del motore, il nostro obiettivo principale, per la transizione dallo Space Shuttle all’Sls, era di renderlo almeno il 30% più conveniente aumentando la spinta operativa dal 109% al 111%. Avevamo bisogno di riprogettare l’Rs-25 per le missioni Artemis, mantenendo il design e le prestazioni di base».
Le valutazioni tecniche si basano su oltre un milione di secondi di test a terra e di tempo di volo, mentre quelle economiche recuperano un ‘avanzo’ di 16 motori affidati dalla Nasa a Aerojet Rocketdyne, poco prima della decisione di chiudere il programma Space Shuttle.
A partire dal 2015, con una serie di test a caldo su una coppia di motori dell’era dello Shuttle utilizzata per le prove a terra, il team ha adattato la giacenza dello Shuttle ai requisiti operativi unici del razzo Sls per le sue missioni iniziali nello spazio profondo; il team ha aggiunto l’isolamento dell’ugello del motore e ha sviluppato un nuovo controller, in sostituzione di quello della storica navetta, ormai obsoleto.
Si tratta, quindi, di una nuova linea di produzione che recupera e ottimizza i motori con impianti e processi di produzione semplificati, inclusi materiali innovativi.
Una nuova linea che necessita di test a caldo: lo scorso 21 marzo Nasa ha condotto un quarto test ‘a fuoco caldo’ di lunga durata – sulla struttura Fred Haise Test Stand – per la certificazione di Rs-25, svolto presso lo Stennis Space Center della Nasa vicino a Bay St. Louis, Mississippi.
Test atteso ed essenziale per dare il via alla nuova produzione dei nuovi motori Rs-25 a partire da Artemis 5, viste le sostituzioni che hanno riguardato alcune parti dei vecchi motori: nuovi tubi flessibili più facili da produrre e semplificati – al posto dei vecchi giunti – e nuove parti che hanno eliminato più di 700 saldature.
Tecnologie all’avanguardia, come la stampa 3D e la scansione a luce strutturata, sono state utilizzate per risparmiare tempo e denaro.
Il test del 21 marzo scorso è solo uno dei tanti in programmazione. Le prove a caldo sono le sole che possono certificare il progetto per il volo. Gli ingegneri prevedono test per 12 avviamenti e 6.150 secondi di tempo di fuoco caldo, la maggior parte dei quali si verifica al livello di potenza pianificato del 111%. Test in calendario anche per i livelli di potenza compresi tra l’80% e il 113% per soddisfare i requisiti di verifica della limitazione del motore.
I primi quattro test di certificazione al volo hanno finora raccolto dati per 2.220 secondi di tempo di funzionamento. Ogni test ha raggiunto o superato i 500 secondi in cui i motori Sls funzionerebbero durante un tipico lancio. I test rimanenti continueranno fino a giugno. Una successiva serie di test a caldo, con un secondo motore di certificazione, inizierà quest’estate e proseguirà per tutto l’autunno per raccogliere ulteriori dati.
Lo Sls si è alzato in volo il 16 novembre scorso e ha concluso la sua prima missione Artemis 1, con a bordo il minisatellite Argomoon, realizzato da Argotec per Asi.
In apertura: il test del 21 marzo scorso per la produzione di nuovi motori RS-25 da parte di Aerojet Rocketdyne. Crediti: Nasa/Stennis