Con la NASA che si prepara per la sua imminente missione sulla Luna, il 2021 sarà un grande anno per le notizie spaziali. Aumentando i suoi ambiziosi piani per riportare gli umani sulla superficie lunare, l’agenzia spaziale statunitense ha consegnato la sua capsula spaziale Orion completamente assemblata a un’altra struttura per l’elaborazione del lancio. Nel 2018, abbiamo appreso che l’equipaggio di Orion e il modulo di servizio, sviluppato per la missione Artemis I senza equipaggio che dovrebbe essere lanciata entro la fine dell’anno, utilizzavano 100 parti stampate in 3D . Come molte startup spaziali e grandi aziende aerospaziali, l’appaltatore principale del programma Orion, Lockheed Martin , ha utilizzato le tecnologie di produzione additiva in modo esponenziale per costruire la capsula.
La navicella spaziale Orion di prossima generazione della NASA è costruita per portare gli esseri umani più lontano di quanto non siano mai andati prima, inclusi la Luna e Marte. Artemis I sarà il primo test integrato della sonda spaziale Orion della NASA e del suo sistema di lancio, il nuovo Space Launch System (SLS), il più potente razzo mai costruito. Il test di volo senza equipaggio fornirà una base per l’esplorazione umana dello spazio profondo mentre viaggia per 280.000 miglia dalla Terra per una missione di tre settimane. Una volta completata la missione Artemis I senza equipaggio, Orion servirà come veicolo di esplorazione che trasporterà il primo equipaggio nello spazio durante le successive missioni Artemis II e III, che inizieranno a essere lanciate nel 2024. Fornirà anche capacità di interruzione di emergenza, sostenere l’equipaggio durante il viaggio spaziale e fornire un rientro sicuro dalle velocità di ritorno nello spazio profondo.
In preparazione per questo volo, la NASA ha rivelato che Orion era stato preparato su un pallet di trasporto dal Neil Armstrong Operations and Checkout Building (O&C Building) presso il Kennedy Space Center in Florida, dove gli ingegneri lo hanno meticolosamente equipaggiato con migliaia di componenti e testato il suo sistemi e sottosistemi per garantire che possa svolgere la sua missione. Il 16 gennaio 2021, il veicolo spaziale è stato spostato dall’edificio O&C dello spazioporto al Multi-Payload Processing Facility (MPPF), sempre a Kennedy, per iniziare l’elaborazione a terra dal team Exploration Ground Systems (EGS) della NASA .
Dopo un giro a bordo del trasportatore, la NASA ha affermato che Orion sarebbe stato spostato su uno stand di servizio che fornisce un accesso a 360 gradi, consentendo agli ingegneri e ai tecnici di EGS, al suo appaltatore principale Jacobs Technology e ad altre organizzazioni di supporto di rifornire e riparare il veicolo spaziale. Passerà attraverso più strutture Kennedy dove EGS caricherà propellenti e altri materiali di consumo come ammoniaca, elio e azoto a bordo e integrerà il sistema di interruzione del lancio e la carenatura protettiva dell’ogiva. Una volta completato, Orion sarà portato alla struttura di assemblaggio verticale per essere sollevato sul razzo SLS e preparato per il rollio sulla rampa di lancio.
“Orion è un veicolo spaziale unico e impressionante, e il team ha fatto un lavoro eccezionale per portarci fino ad oggi”, ha affermato Mike Hawes, vicepresidente di Orion e responsabile del programma per Lockheed Martin. “Il lancio e il volo di Artemis I saranno uno spettacolo impressionante, ma ancora più importante, confermerà che Orion è pronto a trasportare gli umani sulla Luna e tornare a casa sani e salvi. Questo enorme progresso apre le porte a una nuova era di esplorazione dello spazio profondo che alla fine ci avvantaggerà di nuovo qui sulla Terra “.
La NASA ha incorporato tecniche di produzione avanzate, come la stampa 3D, a bordo sia del razzo che del veicolo spaziale. Nel 2006, l’agenzia ha selezionato Lockheed per progettare, sviluppare e costruire Orion. Gli ingegneri dell’azienda hanno collaborato con Stratasys per creare parti per Orion, il che ha portato a oltre 100 parti create su misura per la capsula, come una porta del portello stampata in 3D costruita interamente in Antero (ESD), un polimero ad alte prestazioni basato su PEKK di Stratasys progettato per resistere al caldo estremo dei viaggi nello spazio.
Lockheed sta già lavorando su altri moduli equipaggio Orion e servizio moduli adattatori per la missione con equipaggio Artemis II. Entrambi sono in fase di assemblaggio alla Kennedy e questa estate vedranno la prima accensione dei suoi computer integrati. Per questi imminenti veicoli spaziali, Lockheed sta sviluppando quasi 200 parti stampate in 3D. Durante un’intervista del 2019 con gli specialisti di Lockheed Martin Space Brian Kaplun, Manager dell’Additive Manufacturing Lab, e Colin Sipe, Senior Manager di Orion Crew Systems, 3DPrint.com, ha scoperto che gli ingegneri producono molte parti che sarebbero tradizionalmente difficili da produrre, come staffe strutturali ottimizzate per la massa e tubi per incanalare il flusso d’aria in tutta la cabina dell’equipaggio. Hanno persino stampato in 3D diversi distanziatori (parti che vanno tra il bordo del sedile e l’anca dell’astronauta) per l’Orion degli astronauti.
La transizione formale di Orion dalla produzione e assemblaggio alla lavorazione in volo potrebbe aver contribuito ad aumentare la fiducia nella prossima data di lancio di novembre 2021. Tuttavia, durante il test critico Green Run dello stadio core SLS, un problema al motore separato potrebbe cambiare i piani di missione di Artemis I. Le imprese spaziali sono comunemente ritardate a causa di problemi di assemblaggio di veicoli spaziali, fallimenti dei test a terra e, nel 2020, dell’impatto negativo della pandemia COVID-19. Anche la data di lancio della missione Artemis I è stata ritardata più volte. Originariamente impostato per lasciare la Terra nel 2017, la data non si è mantenuta e il lancio inaugurale per l’SLS è stato successivamente ulteriormente ritardato. Non sappiamo ancora con certezza se Artemis I decollerà nel 2021 o 2022. Ma, una cosa è certa, il team di Orion ha perseverato attraverso le sfide di progettazione, produzione e test, per trasformare decine di migliaia di singole parti in un navicella spaziale integrata e funzionale, pronta per iniziare il futuro dell’esplorazione spaziale.
