Gli astronauti che il mese scorso hanno viaggiato con la navicella spaziale Starliner della Boeing verso la Stazione Spaziale Internazionale non sanno ancora quando torneranno sulla Terra.

Gli astronauti Butch Wilmore e Sonny Williams sono rimasti nello spazio per 51 giorni, sei settimane in più del previsto, come ingegneri sulla Terra per risolvere problemi con il sistema di propulsione dello Starliner.

I problemi sono duplici. I motori di propulsione che controllano la risposta della navicella si sono surriscaldati e alcuni di loro hanno smesso di funzionare quando la navicella si è avvicinata alla Stazione Spaziale Internazionale il 6 giugno. Una questione separata, anche se forse correlata, riguarda una perdita di elio nel sistema di propulsione del veicolo.

I manager della NASA e della Boeing hanno detto giovedì che hanno ancora intenzione di riportare Willmore e Williams a casa a bordo della navicella spaziale Starliner. Nelle ultime settimane, le squadre di terra hanno completato i test sui propulsori su un banco di prova a White Sands, nel New Mexico. Questo fine settimana, Boeing e la NASA prevedono di lanciare in orbita i propulsori della navicella per verificarne le prestazioni durante l'attracco alla stazione spaziale.

“Penso che stiamo iniziando ad avvicinarci a quegli ultimi elementi di giustificazione del volo per assicurarci di poter tornare a casa sani e salvi, e questo è il nostro obiettivo principale ora”, ha detto Stitch.

I problemi hanno portato a ipotizzare che la NASA possa decidere di riportare Wilmore e Williams sulla Terra a bordo di una navicella spaziale SpaceX Crew Dragon. C'è un veicolo della Crew Dragon attualmente attraccato alla stazione, e il lancio di un altro con un nuovo equipaggio è previsto per il mese prossimo. Steve Stich, direttore del Commercial Crew Program della NASA, ha affermato che l'agenzia ha preso in considerazione piani di riserva per riportare a casa l'equipaggio dello Starliner a bordo di una capsula SpaceX, ma l'obiettivo principale rimane il ritorno degli astronauti a casa a bordo dello Starliner.

“La nostra scelta principale è completare la missione. Ci sono molte buone ragioni per completare questa missione e riportare Butch e Sonny a casa sullo Starliner. Lo Starliner è stato progettato come un veicolo spaziale con l'equipaggio nella cabina di pilotaggio”, ha detto Stitch.

La navicella spaziale Starliner è decollata dalla stazione spaziale di Cape Canaveral in Florida il 5 giugno. Willmauer e Williams sono i primi astronauti a volare nello spazio a bordo di una capsula commerciale Boeing, e questo volo di prova mira ad aprire la strada a futuri voli operativi per ruotare equipaggi di quattro persone da e verso la Stazione Spaziale Internazionale.

Una volta che la NASA avrà certificato completamente il veicolo Starliner per le missioni operative, l’agenzia avrà due veicoli spaziali qualificati per trasportare esseri umani sulla stazione. Il veicolo Crew Dragon di SpaceX trasporta astronauti dal 2020.

Test, test e ancora test

La NASA ha esteso la durata del volo di prova dello Starliner per condurre test e analizzare i dati, nel tentativo di acquisire fiducia nella capacità del veicolo spaziale di riportare in sicurezza il suo equipaggio a casa e comprendere meglio le cause profonde del surriscaldamento del motore e della perdita di elio. Questi problemi sono ospitati all'interno del modulo di servizio dello Starliner, che viene lanciato per bruciare nell'atmosfera durante il rientro, mentre il modulo riutilizzabile dell'equipaggio, con gli astronauti all'interno, si paracaduta per un atterraggio con cuscino d'aria.

Il più importante di questi test è stata una serie di test a terra del missile Starliner. Questo razzo è stato preso da un gruppo di dispositivi programmati per essere lanciati in una futura missione Starlink e gli ingegneri lo hanno sottoposto a uno stress test, accendendolo più volte per replicare la sequenza di impulsi che vedrebbe in volo. Il test ha simulato due sequenze di sorvolo verso la stazione spaziale e cinque sequenze che il razzo avrebbe eseguito durante la separazione e l'uscita dall'orbita per tornare sulla Terra.

“Questo propulsore aveva molte pulsazioni, probabilmente più di quanto ci aspetteremmo di vedere durante il volo, e più aggressivo in termini di due su e cinque giù”, ha detto Stitch. “Quello che abbiamo visto nel propulsore è lo stesso tipo di degrado della spinta che vediamo in orbita. In un certo numero di propulsori (a bordo dello Starliner), vediamo una riduzione della spinta, il che è significativo.”

I computer di volo dello Starliner hanno spento cinque dei 28 propulsori del sistema di controllo della reazione dell'Aerojet Rocketdyne durante il suo rendezvous con la Stazione Spaziale Internazionale il mese scorso. Quattro dei cinque motori sono stati recuperati dopo essersi surriscaldati e aver perso la propulsione, ma i funzionari hanno dichiarato uno dei motori inutilizzabile.

I motori di spinta testati sulla Terra hanno mostrato un comportamento simile. Le ispezioni dei propulsori a White Sands hanno mostrato un rigonfiamento in una guarnizione in Teflon in una valvola ossidante, che potrebbe limitare il flusso del carburante al tetrossido di azoto. I propulsori, ciascuno dei quali genera circa 85 libbre di spinta, consumano ossidante al tetrossido di azoto, o NTO, e lo mescolano con combustibile idrazina per la combustione.

La valvola a fungo, simile alla valvola di gonfiaggio di un pneumatico, è progettata per aprirsi e chiudersi per consentire al tetrossido di azoto di fluire nella girante.

“Questo guanto ha una guarnizione in Teflon all'estremità. A causa del riscaldamento e del vuoto naturale che si verifica durante l'accensione del propulsore, questo guanto si è deformato e si è leggermente gonfiato”, ha detto Nappi.

Gli ingegneri stanno valutando l'integrità del sigillo in Teflon per determinare se può rimanere intatto durante il processo di separazione e deorbita della navicella spaziale Starliner, ha detto Stitch. Non sono necessari propulsori mentre lo Starliner è agganciato alla stazione spaziale.

“Riuscirà questa foca a sopravvivere per il resto del viaggio? Questa è la parte importante”, ha detto Stitch.