Mentre la missione Artemis II si avvicina alla conclusione, tutti gli occhi sono puntati sulla capsula Orion, Integrity. Anche se il successo della missione sarà definito dal transito sulla Luna, il momento più pericoloso non arriverà nello spazio profondo, ma durante il ritorno sulla Terra. Venerdì alle 20:07 circa EDT, la capsula dovrebbe atterrare nell’Oceano Pacifico al largo della costa di San Diego, trasportando a casa gli astronauti Reid Wiseman, Christina Koch, Victor Glover e Jeremy Hansen.
Tuttavia, prima che possa avvenire il recupero, l’equipaggio deve sopravvivere alla violenta transizione dal vuoto dello spazio all’attrito dell’atmosfera terrestre.
La fisica di una palla di fuoco
Il rientro è una battaglia contro la fisica. Quando un veicolo spaziale come Orion colpisce l’atmosfera a velocità ipersoniche, che per questa missione si prevede raggiungano quasi 24.000 miglia all’ora, non si limita a planare; sbatte in aria. Ciò crea un’intensa resistenza atmosferica e comprime l’aria davanti al veicolo, generando una guaina di plasma che può raggiungere temperature di 5.000 gradi Fahrenheit.
Senza un sistema di difesa specializzato, il calore incenerirebbe istantaneamente la navicella spaziale e il suo equipaggio. Per contrastare questo problema, la NASA utilizza uno scudo termico ablativo realizzato in AVCOAT, una miscela specializzata di silice, resina epossidica e resine. Questo materiale è progettato per carbonizzarsi, sciogliersi e sfaldarsi (ablare), allontanando fisicamente il calore distruttivo dalla capsula mentre brucia.
Lezioni da Artemide I: una controversia tecnica
L’affidabilità dello scudo termico di Orion è oggetto di intenso dibattito all’interno della comunità aerospaziale. Durante la missione Artemis I senza equipaggio nel 2022, la NASA ha osservato un’anomalia inaspettata: lo scudo termico si è rotto e ha perso più materiale di quanto previsto dai modelli termici.
Sulla scia di questa scoperta, la NASA ha dovuto prendere una decisione cruciale. Invece di riprogettare lo scudo, un processo che sarebbe stato costoso e dispendioso in termini di tempo, gli ingegneri hanno optato per una soluzione basata sulla traiettoria.
- La strategia: I pianificatori della missione hanno modificato il percorso di rientro in modo che lo scudo termico sia esposto alle temperature di picco per un periodo più breve.
- L’obiettivo: Ridurre al minimo lo stress termico sul materiale esistente rimanendo entro i margini di sicurezza del progetto attuale.
Mentre i funzionari della NASA e gli esperti indipendenti come Jud Ready del Georgia Institute of Technology esprimono fiducia in questi modelli testati a terra, la decisione ha attirato l’attenzione. I critici, tra cui l’esperto di scudi termici Ed Pope, sostengono che la regolazione della traiettoria di volo tratta i sintomi piuttosto che la causa. Sottolineano che la NASA sta già pianificando un diverso design e formulazione dello scudo termico per la prossima missione Artemis III, il che suggerisce un implicito riconoscimento dei limiti del progetto attuale.
Il periodo di “blackout”.
Anche se lo scudo termico regge, l’equipaggio affronta un periodo di profondo isolamento. Mentre la capsula si tuffa nell’atmosfera superiore, il plasma che circonda il veicolo creerà un blackout nelle comunicazioni. Per diversi minuti, il controllo della missione non potrà ricevere notizie dagli astronauti, lasciando l’equipaggio e il mondo in un silenzio teso.
Una volta che la capsula sopravvivrà al caldo e perderà velocità, la discesa finale sarà gestita da propulsori e una serie di paracadute, rallentando la navicella a una velocità molto più gestibile di 17 miglia all’ora per il suo ammaraggio nel Pacifico.
“Per me questa sarà la parte più stressante dell’intera missione.” — Jordan Bimm, storico dello spazio
Conclusione
Il rientro di Artemis II rappresenta una prova ad alto rischio della capacità della NASA di gestire i rischi tecnici noti attraverso aggiustamenti operativi. Il successo di questo ammaraggio determinerà se l’attuale architettura di Orion è veramente pronta per l’esplorazione lunare umana promessa dal programma Artemis.
