La NASA identifica nel degrado termico la causa del guasto di Starliner

I funzionari della NASA presenteranno oggi alle 14:00 EST, durante una conferenza stampa di alto profilo, i risultati finali completi delle indagini sul Crew Flight Test del 2024 del Boeing Starliner. Il briefing, guidato dall'Amministratore Jared Isaacman e dall'Amministratore Associato Amit Kshatriya, fornirà un'analisi tecnica post-mortem dettagliata delle anomalie del sistema di propulsione e delle perdite di elio che hanno alterato significativamente il profilo di volo originale della missione. Esaminando le cause alla radice del degrado dei propulsori, l'agenzia mira a stabilire una tabella di marcia chiara per l'eventuale certificazione del veicolo spaziale all'interno del Commercial Crew Program.

Qual è stata la causa principale dei problemi di propulsione dello Starliner?

La causa principale dei problemi di propulsione dello Starliner è stata identificata nella degradazione termica e nel rigonfiamento dei componenti di tenuta in Teflon, noti come otturatori (poppet), situati all'interno delle valvole dei propulsori. Quando sottoposte a cicli di accensione ad alta frequenza e a un intenso riscaldamento solare, queste guarnizioni hanno limitato il flusso di propellente, portando a una significativa perdita di spinta e a concomitanti perdite di elio all'interno del sistema di collettori del modulo di servizio.

Le indagini tecniche hanno rivelato che gli alloggiamenti "doghouse", che ospitano i propulsori del Reaction Control System (RCS), hanno registrato temperature superiori alle previsioni durante la fase di attracco con la Stazione Spaziale Internazionale (ISS). Questo riscaldamento localizzato ha causato l'espansione degli otturatori in Teflon (PTFE) e l'ostruzione parziale del percorso del propellente. I team ingegneristici della NASA hanno notato che la frequenza degli impulsi dei propulsori, combinata con l'ambiente del modulo di servizio, ha creato un effetto di "accumulo termico" (heat soak) che ha esacerbato la deformazione del materiale. Questa scoperta è fondamentale perché evidenzia una specifica vulnerabilità del materiale che si è manifestata solo sotto gli stress operativi unici di una sequenza di attracco di una missione con equipaggio.

Inoltre, l'indagine sulle perdite di elio ha confermato che le guarnizioni nel collettore di propulsione erano suscettibili a lievi cedimenti strutturali sotto pressione prolungata. Sebbene l'elio venga utilizzato per pressurizzare i serbatoi di propellente, il tasso di perdita osservato durante il volo del 2024 ha sollevato preoccupazioni sull'integrità a lungo termine dell'impianto idraulico. I ricercatori di Boeing e della NASA hanno utilizzato test a terra presso il White Sands Test Facility per replicare queste condizioni, confermando che la combinazione di esposizione chimica e cicli termici ha indebolito le guarnizioni. Questi risultati rendono necessaria una revisione dell'hardware del gruppo valvole prima che possano essere approvate future revisioni sulla prontezza al volo.

Perché la NASA ha deciso di riportare gli astronauti con SpaceX invece dello Starliner?

La NASA ha scelto di far rientrare gli astronauti Butch Wilmore e Suni Williams tramite una missione SpaceX Crew Dragon perché l'incertezza riguardante le prestazioni dei propulsori dello Starliner superava i margini di sicurezza accettabili. L'agenzia ha stabilito che il rischio di un guasto ai propulsori durante la critica accensione per la deorbitazione fosse troppo elevato, con il potenziale rischio di lasciare l'equipaggio in una traiettoria orbitale instabile o irrecuperabile.

La decisione di utilizzare SpaceX per la tratta di ritorno della missione è stata una svolta storica che ha sottolineato la cultura "safety-first" dell'agenzia. Durante il tentativo di attracco nel giugno 2024, cinque propulsori RCS si sono guastati e, sebbene quattro siano stati infine recuperati, la natura imprevedibile del degrado significava che gli ingegneri non potevano garantire le prestazioni durante la delicata fase di rientro atmosferico. L'Amministratore Associato Amit Kshatriya ha sottolineato che la mancanza di un modello definitivo "basato sulla fisica" per il comportamento dei propulsori in quel momento rendeva impossibile escludere un guasto catastrofico durante il viaggio di ritorno.

Di conseguenza, la NASA ha convertito la missione Starliner in un rientro senza equipaggio, avvenuto con successo alla fine del 2024, mentre Wilmore e Williams sono rimasti a bordo della ISS. Questa mossa ha permesso al Commercial Crew Program di raccogliere dati preziosi dall'atterraggio senza equipaggio senza rischiare vite umane. La missione SpaceX Crew-9 è stata successivamente riconfigurata per volare con due posti vuoti, garantendo agli astronauti veterani un veicolo di trasporto verificato e sicuro per il loro ritorno sulla Terra. Questa pianificazione di emergenza ha dimostrato l'importanza vitale di avere sistemi di trasporto equipaggio americani ridondanti operativi simultaneamente.

Il Boeing Starliner volerà di nuovo con astronauti?

Si prevede che il Boeing Starliner tornerà a volare con astronauti solo dopo il successo dell'implementazione di riprogettazioni hardware e di un rigoroso processo di ricertificazione supervisionato dalla NASA. L'agenzia richiede prove definitive che i problemi alle valvole e ai propulsori siano stati risolti, il che potrebbe comportare una modifica del design del modulo di servizio o un ulteriore volo dimostrativo senza equipaggio per convalidare le correzioni.

Il percorso futuro per lo Starliner prevede diverse tappe obbligatorie volte a ripristinare la fiducia nella affidabilità della piattaforma. La NASA ha indicato che Boeing deve soddisfare i seguenti requisiti tecnici prima della prossima missione con equipaggio:

• Riprogettazione degli otturatori dei propulsori RCS utilizzando materiali più resistenti all'espansione termica.
• Aggiornamento delle guarnizioni dei collettori dell'elio per prevenire perdite durante i soggiorni di lunga durata sulla ISS.
• Aggiornamento del software di controllo del volo per ottimizzare gli schemi di accensione dei propulsori e ridurre lo stress termico.
• Esecuzione di un test integrato del sistema di propulsione per simulare scenari di attracco e sgancio nelle "peggiori condizioni possibili".

Sebbene il Crew Flight Test del 2024 abbia fornito dati essenziali, ha anche ritardato la certificazione formale del veicolo spaziale per le regolari missioni di rotazione dell'equipaggio. La NASA rimane impegnata nella partnership con Boeing, poiché mantenere due fornitori indipendenti — SpaceX e Boeing — è una priorità strategica per garantire l'accesso continuo alla Stazione Spaziale Internazionale. La tempistica per il prossimo volo rimane fluida, in attesa dei risultati delle modifiche hardware e della revisione finale sulla sicurezza dell'agenzia.

Impatto sulla logistica della Stazione Spaziale Internazionale e sulle missioni future

I ritardi associati all'indagine sullo Starliner hanno reso necessari aggiustamenti significativi alla programmazione della Stazione Spaziale Internazionale (ISS) e ai cicli di rotazione dell'equipaggio. Con il Commercial Crew Program che fa affidamento pesantemente su SpaceX nel frattempo, la NASA ha dovuto gestire un complesso "balletto orbitale" per garantire che la stazione rimanga completamente presidiata, accogliendo al contempo il soggiorno prolungato dell'equipaggio CFT. Questa sfida logistica evidenzia la fragilità delle operazioni della stazione spaziale quando uno dei principali veicoli di trasporto deve affrontare un fermo tecnico.

Nonostante questi ostacoli, la leadership della NASA considera la rigorosa indagine come una testimonianza della solidità del modello di Partenariato Pubblico-Privato. La trasparenza dei risultati condivisi nella conferenza stampa odierna ha lo scopo di rafforzare la fiducia del pubblico e garantire che le lezioni apprese dal volo di prova del 2024 siano applicate ai futuri sforzi di esplorazione dello spazio profondo, incluse le missioni Artemis. Risolvendo ora questi complessi problemi ingegneristici, la NASA garantisce che la prossima generazione di veicoli spaziali sarà più sicura e più capace di sostenere una presenza umana a lungo termine nell'orbita bassa terrestre e oltre.

Guardando al futuro, l'agenzia continuerà a trasmettere aggiornamenti in diretta e briefing tecnici mentre il team Boeing inizierà l'implementazione fisica delle modifiche raccomandate. Il briefing di oggi alle 14:00 EST funge da snodo critico nella storia del Commercial Crew Program, segnando la fine della fase investigativa e l'inizio dell'era "fix and fly" (ripara e vola) per il veicolo spaziale Starliner. I rappresentanti dei media e il pubblico possono seguire lo streaming dal vivo sul canale YouTube della NASA per ottenere ulteriori approfondimenti sui dati ingegneristici specifici che plasmeranno il futuro del volo spaziale americano.