Tre moduli di servizio europei (ESM) sono integrati in parallelo nelle cleanrooms di Airbus a Brema. L’integrazione di ESM-3 è quasi completa e ESM-4 è ben avviata, e la struttura ESM-5, appena arrivata, è ora al centro delle fasi iniziali di integrazione.
Ogni ESM richiede l’integrazione di più di 22.000 elementi. Questa è la prima volta in assoluto che la NASA ha affidato ad un produttore non statunitense, Airbus, attraverso l’ESA, la costruzione di un elemento mission-critical per una missione americana di volo spaziale umano.
“Insieme all’Agenzia Spaziale Europea, Airbus sta fornendo metà del veicolo spaziale che riporterà gli esseri umani sulla Luna, portandoli più lontano che mai nello spazio e, naturalmente, riportandoli sani e salvi sulla Terra“, ha affermato Marc Steckling, responsabile dell’esplorazione spaziale di Airbus. “Abbiamo già consegnato i primi due ESM, con ESM-2 attualmente integrato ad Orion al Kennedy Space Center. Con l’arrivo della struttura ESM-4 la scorsa estate e quello di ESM-5 poco prima di Natale, è ora iniziata la fase di produzione in serie. Le nostre cleanrooms sono state ottimizzate per ospitare tre ESM contemporaneamente e siamo sulla buona strada per soddisfare il requisito della NASA di fornire un ESM all’anno in futuro“.
L’ESM è un elemento critico dell’astronave Orion con equipaggio della NASA in quanto fornisce il principale sistema di propulsione del veicolo spaziale consentendo anche le manovre orbitali ed il controllo del posizionamento. La generazione e la distribuzione di energia elettrica sono fornite anche dall’ESM insieme alla fornitura all’equipaggio degli elementi centrali di supporto vitale, come acqua e ossigeno. L’ESM regola anche il controllo termico mentre è collegato al modulo equipaggio. Inoltre, il modulo di servizio non pressurizzato può essere utilizzato per trasportare carichi utili aggiuntivi. L’ESA ha investito circa 2 miliardi di euro nel programma Orion ed ha incaricato Airbus di guidare il consorzio europeo e costruire fino ad oggi sei ESM.
Il 2022 ha visto la prima missione Artemis con il primo veicolo spaziale Orion alimentato dall’ESM-1. Il veicolo spaziale ha percorso più di 2 milioni di chilometri, è stato esposto ad un intervallo di temperatura più ampio di 200°C e ha volato ad una velocità massima di 40.000 km/h (o 11 km/s). Tutti i sistemi sono stati testati e hanno funzionato bene ed in modo affidabile, alcuni anche meglio del previsto.
ESM-2 è stato consegnato in Florida nell’ottobre 2021. Ora è in fase di test ed integrazione presso il Kennedy Space Center. Farà parte della missione Artemis II con equipaggio, che dal 1972 porterà i primi astronauti intorno alla Luna e ritorno sulla Terra. Il lancio di Artemis II è attualmente previsto per il 2024.
ESM-3, in fase di integrazione finale, alimenterà la missione Artemis III, destinata a vedere la prima donna e la prima persona di colore mettere piede sulla Luna. La consegna di ESM-3 è prevista per la seconda metà del 2023. Questa missione è prevista non prima del 2025.
La struttura ESM-4 è arrivata nella camera bianca di Airbus a Brema nel giugno 2022 ed è attualmente in fase di integrazione. La struttura ESM-5 recentemente arrivata è già in lavorazione.
Gli ESM 4, 5 e 6 saranno utilizzati per le missioni Artemis da IV a VI, le prime due delle quali fanno parte del contributo europeo al Gateway internazionale, una stazione spaziale progettata per essere assemblata in orbita lunare. L’ESA e la NASA mirano a stabilire un ecosistema lunare (Gateway, Argonaut ) per comprendere meglio ed esplorare tutto ciò che la Luna ha da offrire e, a lungo termine, prepararsi per le missioni con equipaggio su Marte.
Ulteriori ESM 7, 8 e 9 sono stati autorizzati dal consiglio ministeriale dell’ESA nel novembre 2022 e Airbus sta attualmente finalizzando la sua offerta per fornirli.
L’Orion ESM è di forma cilindrica e ha un diametro ed un’altezza di circa quattro metri. Al momento del lancio, pesa poco più di 13 tonnellate, costituendo circa il 60% della massa totale della navicella Orion. Le sue 8,6 tonnellate di carburante alimentano il motore principale, otto propulsori ausiliari e 24 propulsori più piccoli utilizzati per il controllo dell’assetto. Il modulo di servizio europeo è installato sotto il modulo dell’equipaggio al Kennedy Space Center negli Stati Uniti. Insieme formano la navicella spaziale Orion.
Gli ingegneri di Airbus producono gli ESM insieme all’ESA ed ai partner del settore, inclusi fornitori di 10 Paesi. La produzione di ESM si basa sull’esperienza di Airbus acquisita con l’Automated Transfer Vehicle (ATV), che ha volato cinque volte verso la ISS tra il 2008 ed il 2015.
Artemis I completa il successo
Artemis I è stata la prima di una serie di missioni sempre più complesse a fornire una base per l’esplorazione umana nello spazio profondo ed un passo importante verso il ritorno degli astronauti sulla Luna, con l’Europa come protagonista nella più grande avventura spaziale dell’umanità fino ad oggi.
Questo primo volo è stato un’enorme fonte di informazioni e tutti gli obiettivi della missione legati all’ESM sono stati pienamente raggiunti. La valutazione iniziale dei dati del test ha confermato che il veicolo spaziale Orion ha consumato molto meno propellente ed energia elettrica, producendo molta più energia di quanto calcolato. Il sottosistema di propulsione ha funzionato come previsto fornendo la spinta per manovre orbitali precise e controllo dell’assetto del veicolo. Le buone prestazioni del sistema di propulsione hanno consentito l’esecuzione di ulteriori obiettivi di test di volo per meglio caratterizzare il veicolo. Il motore principale ESM è stato acceso più volte con una durata di combustione totale accumulata di 10 minuti, come previsto. La NASA ha confermato che le prestazioni complessive della missione raggiunte sono state superiori alle aspettative con quasi 2 tonnellate di propellente rimanenti alla fine della missione. Ciò consentirà future missioni di durata più lunga o di massa maggiore (ad es. moduli gateway trasportati da ESM). L’aspetto più impressionante è che i pannelli solari hanno generato il 15% in più di energia elettrica rispetto a quanto specificato. Allo stesso tempo, il veicolo spaziale ha consumato meno elettricità a causa di fluttuazioni di temperatura minori del previsto.
Fonte Airbus Defence & Space
