Il momento più pericoloso della missione Artemis II non è il lancio o l’orbita lunare, ma la discesa finale. Mentre la navicella spaziale Orion ritorna dalla Luna, si schianterà nell’atmosfera terrestre a velocità superiori a 30 volte la velocità del suono, sottoponendo l’equipaggio a un calore estremo e ad un’intensa pressione fisica.
L’approccio finale: controllo della missione e preparazione
Il traguardo della missione di 10 giorni inizia con uno sforzo coordinato tra i direttori di volo e l’equipaggio di quattro persone: il comandante Reid Wiseman, il pilota Victor Glover, Christina Koch e Jeremy Hansen.
Mentre la missione si avvicina alla fine, il controllo missione della NASA eseguirà una sequenza precisa:
– Ulcitazione finale dello sterzo: L’accensione di un piccolo motore nello spazio punterà la capsula Orion verso una specifica zona di recupero nell’Oceano Pacifico, a ovest di San Diego, in California.
– Preparazione dell’equipaggio: Una volta svegliati dal sonno, gli astronauti verranno informati sulle condizioni meteorologiche locali e istruiti a proteggere tutta l’attrezzatura prima di indossare le tute pressurizzate.
– Ridondanza del sistema: Gli ingegneri armeranno un software di volo di backup per garantire che la capsula possa guidarsi autonomamente attraverso l’atmosfera in caso di guasto del computer principale.
Lezioni da Artemis I: risolvere la sfida dello scudo termico
Il profilo di rientro di Artemis II è stato fortemente influenzato dalle lezioni apprese durante la missione Artemis I senza equipaggio. Durante quel volo, gli ingegneri scoprirono che pezzi dello scudo termico dell’Orion si erano rotti inaspettatamente durante la discesa.
La causa è stata identificata come accumulo di pressione del gas durante un ingresso “salta”, una manovra in cui la capsula rimbalza leggermente sull’atmosfera per perdere velocità. Sebbene i funzionari della NASA abbiano sottolineato che questo danno non avrebbe messo in pericolo l’equipaggio, rimane un ostacolo tecnico critico.
Per mitigare questo rischio, la NASA ha optato per un approccio di rientro “lofted” piuttosto che ripetere il rimbalzo profondo utilizzato in Artemis I.
Questo percorso più dolce prevede l’immersione dentro e fuori dall’atmosfera con salite e cadute meno drammatiche, che riducono l’intensità dei picchi di pressione del gas e mantengono le temperature entro un intervallo più sicuro e prevedibile.
La fisica del rientro: plasma e forza G
La transizione dallo spazio profondo all’atmosfera terrestre è una trasformazione fisica violenta. Circa 20 minuti prima dell’ingresso, il modulo di servizio, contenente i pannelli solari e il motore principale, si staccherà e brucerà nell’atmosfera. Ciò lascia la capsula dell’equipaggio da sola ad affrontare gli elementi.
La discesa comporta diversi fenomeni fisici estremi:
– Velocità estrema: Orion entrerà nell’atmosfera a circa 25.000 mph, raggiungendo potenzialmente velocità di Mach 39, superando i record stabiliti dalle missioni Apollo.
– Intensità termica: man mano che l’aria si comprime davanti alla capsula, la temperatura salirà fino a circa 5.000 gradi Fahrenheit, creando una guaina di plasma che potrebbe interrompere brevemente le comunicazioni radio.
– Sforzo fisico: l’equipaggio sperimenterà circa 3,9 G, il che significa che sentirà quasi quattro volte il proprio peso corporeo spingerlo sui sedili.
Lo Splashdown: dalla palla di fuoco all’oceano
Una volta che la navicella ha raggiunto una velocità sufficiente attraverso l’attrito atmosferico, una sequenza meccanica gestirà la discesa finale:
1. Paracadute Drogue: due piccoli scivoli si apriranno per stabilizzare l’orientamento della capsula.
2. Paracadute principali: tre grandi paracadute arancioni si apriranno gradualmente per rallentare il velivolo fino a una velocità in cui è possibile sopravvivere.
3. Impatto controllato: piccoli propulsori inclineranno la capsula per garantire che colpisca le onde del Pacifico con l’angolazione ottimale.
Dopo l’ammaraggio, la NASA monitorerà la capsula per circa due ore per garantire che la temperatura interna si stabilizzi mentre il veicolo si raffredda nell’oceano.
Conclusione
Il rientro di Artemis II rappresenta una fusione ad alto rischio tra fisica all’avanguardia e ingegneria raffinata. Modificando la traiettoria di volo per affrontare i precedenti problemi legati allo scudo termico, la NASA mira a navigare in sicurezza nella “palla di fuoco” e riportare il suo equipaggio dalla frontiera lunare alla Terra.
