Credit: NASA/Tyler Martin

Intorduzione

Il programma Space Launch System (SLS) della NASA sta concludendo la sua serie di test di qualificazione strutturale con un prossimo test finale che riguarderà il serbatoio di ossigeno liquido del razzo portandolo al limite. Il test si svolgerà presso il Marshall Space Flight Center della NASA a Huntsville, Alabama.

Il completamento di questo prossimo test segnerà un’importante pietra miliare per il programma SLS.

Oltre il limite

In nome della scienza, gli ingegneri proveranno a spingere oltre i suoi limiti un modello del serbatoio di ossigeno liquido identico a quello che farà parte dello stadio principale dell’SLS, che fornirà energia per aiutare a lanciare le missioni Artemis sulla Luna. Il serbatoio è racchiuso in una struttura a gabbia che fa parte del banco prova. I sistemi idraulici applicheranno milioni di libbre di forza per spingere, tirare e piegare il modello di prova del serbatoio per vedere a quanta pressione può resistere, simulando le forze che dovrebbe sperimentare durante il lancio e il volo. Per la prova, il serbatoio verrà riempito con acqua per simulare il propellente di ossigeno liquido utilizzato per il volo e, quando il serbatoio si romperà, l’acqua creerà un suono forte mentre irromperà attraverso la struttura dello stesso.

Portiamo i vari componenti ai limiti estremi e li rompiamo perché spingere i sistemi al punto di rottura ci fornisce dati per aiutarci a costruire i razzi in modo più intelligente“, ha affermato Neil Otte, ingegnere capo dell’ufficio SLS Stages di Marshall. “La rottura del serbatoio del propellente oggi sulla Terra ci fornirà dati preziosi per volare in modo sicuro ed efficiente nelle missioni Artemis dirette verso la Luna.”

All’inizio di quest’anno, gli ingegneri della NASA e della Boeing hanno sottoposto il serbatoio a 23 test di base che simulano le condizioni di volo effettive e il serbatoio ha superato i test. Il serbatoio è dotato di migliaia di sensori per misurare lo stress, la pressione e la temperatura, mentre le telecamere e i microfoni ad alta velocità catturano ogni momento per identificare instabilità o screpolature nella parete cilindrica del serbatoio. Questo test finale applicherà forze controllate più forti di quanto gli ingegneri si aspettino che il serbatoio possa sopportare durante il volo, in modo simile al test che ha rotto il serbatoio di idrogeno liquido e creato un rumore così forte da essere sentito in alcuni quartieri di Huntsville vicino a Marshall.

Test di qualificazione strutturale

Il team Marshall ha iniziato i test di qualificazione strutturale sul razzo a maggio 2017 con un test integrato della parte superiore del razzo accatastati insieme: lo stadio di propulsione criogenica ad interim, l’adattatore di fase Orion e l’adattatore di fase del veicolo di lancio. Quindi il team è passato a testare le quattro strutture più grandi che compongono il palco principale alto 212 piedi. L’ultimo test di base per Artemis I è stato completato nel marzo 2020 prima che l’accesso del team a Marshall fosse limitato a causa della pandemia dovuta al COVID-19. La squadra della NASA e Boeing è tornata a lavorare la prima settimana di giugno per prepararsi a condurre il test finale di ossigeno liquido al fallimento. 

I test di qualificazione strutturale aiutano a verificare i modelli che mostrano che il design strutturale può sopravvivere al volo. Sono stati completati i test strutturali su tre delle più grandi strutture dello stadio principale: la sezione del motore, il serbatoio dell’idrogeno liquido. Il serbatoio di ossigeno liquido ha completato i test di base e ora concluderà i test di fase principali con il prossimo test per trovare il punto di guasto del serbatoio.

I test dell’ossigeno liquido e gli altri test per trovare il punto di errore mettono davvero alla prova l’hardware“, ha detto April Potter, project manager del test SLS per l’ossigeno liquido e i test strutturali dell’idrogeno liquido. “La NASA ora avrà le informazioni per basarsi sui nostri sistemi e spingere l’esplorazione più lontano che mai“.

La spina dorsolae per l’esplorazione dello spazio

Il razzo SLS, l’astronave Orion, il Gateway e il sistema di atterraggio umano fanno parte della spina dorsale della NASA per l’esplorazione dello spazio profondo. Il programma Artemis è il prossimo passo dell’uomo nell’esplorazione dello spazio. Fa parte del più ampio approccio di esplorazione della Luna su Marte in America , in cui gli astronauti esploreranno la Luna e acquisiranno esperienza per consentire il prossimo salto gigante dell’umanità, mandando gli umani su Marte.