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| Gli elementi del programma Costellation |
Era chiara la meta finale, il pianeta Marte ma non lo erano altrettanto i passi intermedi che si volevano compiere per sviluppare la tecnologia necessaria ad un viaggio così lungo e lontano dalla Terra.
Già da tempo circolava l'idea (o il sogno) di tornare sulla Luna, magari per costruire una colonia permanente e da quel luogo privilegiato sviluppare le tecnologie ad arrivare su Marte.
Sia l'agenzia spaziale Russa (Roscosmos) che quella Cinese avevano espresso pubblicamente il loro interesse per la costruzione di una base permanente sulla superficie lunare ma si trattava (e si tratta tutt'ora) solo di progetti abbozzati sulla carta senza copertura economica.
Dall'idea di rimettere piede sulla Luna, questa volta per restarci un po' più a lungo, nasce il programma Costellation.
In seno al nuovo programma, NASA iniziò la progettazione di due nuovi lanciatori: Ares I e Ares V, oltre ad una capsula equipaggio chiamata Orion. Venne pianificato anche lo sviluppo di uno stadio di trasferimento lunare (Earth Departure Stage) e un modulo di discesa (Altair) capace di supportare un equipaggio di 4 persone per circa 1 settimane.
Ares I
Il razzo Ares I doveva essere un lanciatore medio certificato per il volo umano.Con 25 tonnellate di carico utile in LEO, sarebbe stato utilizzato per lanciare la capsula equipaggio Orion. Poteva essere usato anche per il trasporto di astronauti e rifornimenti da e verso la Stazione Spaziale Internazionale.
Il primo stadio avrebbe utilizzato propellente solido e sarebbe derivato dai Solid Roket Boosters (SRB) dello Space Shuttle, solo in versione più lunga, 5 segmenti anziché 4.
Il secondo stadio doveva accendersi più volte sia nell’alta atmosfera che nel vuoto, avrebbe utilizzato il motore a Idrogeno e ossigeno liquidi J-2X, derivato dallo storico J-2 che equipaggiava secondo e terzo stadio del razzo Saturno V.
Ares V
Il nuovo razzo pesante della NASA era stato pensato per portare in LEO lo Earth Departure Stage e il modulo di discesa Altair. Avrebbe potuto trasportare poco più di 120 tonnellate di carico, sarebbe stato utile anche per lanciare grosse missioni interplanetarie o con traiettorie più dirette e quindi tempi di viaggio ridotti.Il primo stadio avrebbe utilizzato 5 motori a idrogeno e ossigeno liquido derivati da quelli dello Space Shuttle ma riprogettati per essere più semplici e potenti; a differenza degli SSME dello Shuttle, sarebbero stati “a perdere”, precipitando nell’oceano ad ogni missione.
Il combustibile per i 5 motori sarebbe stato immagazzinato in un serbatoio anch’esso derivato dal programma STS.
Il primo stadio sarebbe stato coadiuvato, al momento del decollo, da una coppia di boosers a combustibile solido identici a quello utilizzato per il primo stadio del razzo Ares I.
Il secondo stadio doveva utilizzare un singolo motore J-2X ottimizzato per il vuoto, come quello pensato per il secondo stadio di Ares I ma con un serbatoio di maggior volume.
Capsula Orion
La capsula equipaggio doveva fornire un ambiente pressurizzato di circa 6 m^3 e garantire il supporto vitale per quattro astronauti per tre settimane (o poco più di 200 giorni se attraccata alla Stazione Spaziale).Derivata dal programma Apollo sarebbe però stata grande più del doppio, integrare sistemi di comando e controllo totalmente digitali e all’interno del volume pressurizzato l’aria respirabile doveva essere composta da una miscela di Azoto e Ossigeno al 20% (molto simile alla miscela atmosferica). Doveva, inoltre, resistere al rientro atmosferico da un volo trans-lunare, con velocità di ingresso pari a circa 11 Km/s (circa 40.000 Km/h).
Era previsto un modulo di servizio che sarebbe stato abbandonato appena prima del rientro, il modulo di servizio avrebbe fornito energia e acqua per la capsula e propulsione per le manovre orbitali.
Earth Departure Stage
Un razzo capace di accensioni multiple nel vuoto e certificato per il volo umano, dopo essere stato portato in orbita da un razzo Ares V, sarebbe servito per lasciare l’orbita bassa terrestre portando la capsula Orion e il modulo lunare Altair in orbita lunare, oppure per lanciare sonde interplanetarie verso altri pianeti del sistema solare, le loro lune o gli asteroidi.Era progettato per montare un motore J-2X a idrogeno e ossigeno liquidi.
Modulo di discesa lunare (LSAM: Lunar Surface Access Module) Altair
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| Il modulo di discesa lunare Altair (LSAM: Lunar Surface Access Module) agganciato alla capsula Orion completa del modulo di servizio. |
Il veicolo lunare Altair sarebbe servito a 4 astronauti per atterrare sulla superficie della Luna, mantenerli in vita per circa 1 settimana e tornare in orbita lunare per effettuare il randes-vous con la capsula Orion.
Altri progetti del programma
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| Launch Abort System |
Il programma Costellation comprendeva molti altri progetti meno appariscenti, la realizzazione del complesso apparato di costruzione, assemblaggio e integrazione dei razzi e degli altri veicoli costituisce un enorme impegno di risorse che permettono a pochi uomini di arrivare oltre l'orbita terrestre bassa.
Fu previsto lo sviluppo di nuove tute di volo pressurizzate, realizzate sulla scorta dell'esperienza accumulata con i voli dello Space Shuttle, e di una "torre di fuga" chiamata LAS: Launch Abort System che permettesse di portare in salvo gli astronauti in caso di incidente sulla rampa di lancio o durante l'ascesa
Profilo di una classica missione lunare del programma Costellation
La fine del programma Costellation
Nell'Ottobre del 2010 il Presidente Obama chiude definitivamente il programma Costellation, è infatti approvato un budget ridotto e le nuove direttive per la NASA. Le risorse dell'agenzia, per quanto riguarda il volo umano, saranno utilizzate per lo studio dei corpi celesti che passano nei pressi della Terra, i cosiddetti NEO (Near Earth Objects).
Nasce il progetto Space Launch System
Alla prossima.
