Un altro passo avanti per il lanciatore Vega

Test di qualifica del motore P80
17 Dicembre 2007

INTERVISTA 36-2007. Nei giorni scorsi è stato effettuato un test decisivo per lo sviluppo di un nuovo lanciatore europeo, il Vega, a cui l’Italia guarda con molta attenzione. Il progetto Vega è infatti nato in Italia e oggi il nostro paese sostiene il programma di sviluppo con il 65% dei finanziamenti.

Come è andato il test?

Si è trattato del test di qualifica del P80, il motore del primo stadio di Vega, il nuovo lanciatore europeo in via di sviluppo. Era quindi l’ultima “prova a fuoco”, cioè l’ultimo test di accensione a terra. Il test successivo del P80 coinciderà con il primo volo (di qualifica) del lanciatore.

Il test ha dato risultati ottimi. Motori come il P80 sono decisamente complessi e lavorano in condizioni estreme. Si pensi soltanto alle migliaia di gradi e alle diverse decine di bar di pressione alle quali le varie parti del motore sono sottoposte, primo fra tutti l’ugello di spinta, attraverso il quale passa il propellente.

Quando si esegue un test di questo tipo, la prima cosa da valutare è il confronto fra il comportamento atteso del motore e quello effettivamente misurato nel corso delle prove. Si pone l’attenzione su alcuni parametri fondamentali, come la pressione e la temperatura in varie parti del motore, la spinta, il comportamento degli attuatori e se ne verifica l’evoluzione nel corso del test, confrontandola con le previsioni teoriche. Nel nostro caso, le curve di pressione e di spinta sono assolutamente perfette, così come i dati relativi alla temperatura e agli altri parametri: i sensori per le misurazioni che avevamo disposto lungo il motore per analizzarlo nel corso del test hanno rilevato dati che riproducono esattamente la performance prevista. In altri termini il comportamento globale del motore è quello che i tecnici si aspettavano.

È un risultato davvero notevole, che ci auspicavamo ma non che non potevamo dare per scontato in un motore di questo tipo, nel quale vi sono diverse tecnologie nuove, sia dal punto di vista dei materiali che come struttura.

Vega and Ariane 5 OBCs
I computer a bordo di Vega e di Ariane5

Facciamo un passo indietro e parliamo brevemente del lanciatore Vega. Di che cosa si tratta? Che “parentela” c’è con la famiglia di lanciatori europei Ariane?

Vega è un lanciatore per satelliti di piccole dimensioni, che farà parte della famiglia di lanciatori europei: affiancherà l’Ariane 5, un lanciatore per satelliti fino a 10 tonnellate, e i lanciatori Soyuz, che coprono satelliti di massa intermedia. Tutti i lanciatori europei saranno lanciati dallo spazio-porto dell’ESA a Kourou, nella Guyana Francese.

Vega è un razzo-vettore a quattro stadi, i primi tre stadi sono alimentati da propellente solido, il quarto stadio e’costituito da un modulo propulso da un motore a propellente liquido. È stato progettato per una missione nominale che prevede il lancio di un carico di 1500 kg e la sua immissione in un’orbita circolare sincrona con il Sole a una quota di 700 kilometri.

Questo non significa che tutte le missioni saranno di questo tipo: paradossalmente, potrebbe non essercene nemmeno una di quel genere. Dire “1500 kg in orbita circolare di 700 km di quota” significa solo dare una missione di riferimento che aiuti a capire le prestazioni: diminuendo il carico, può aumentare la quota dell’orbita. Possiamo modificare anche l’inclinazione dell’orbita rispetto all’equatore terrestre, andando da orbite polari a orbite equatoriali. In generale l’intervallo di carico utile che Vega sarà in grado di lanciare va dai 300 kg a circa 2500 kg. Inoltre potrà lanciare anche più di un satellite alla volta. Anche da questa breve descrizione risulta chiaro che uno dei punti di forza di Vega è la sua flessibilità.

Vega, inoltre, non è solo un lanciatore, ma anche un dimostratore tecnologico: il P80, solo per fare un esempio, il motore del primo stadio di cui abbiamo parlato, è stato progettato con tecnologie che saranno applicate anche alle future versioni dei motori degli Ariane5.

Vega, artist`s impression
Immagine artistica del lanciatore Vega

Vega sarà utilizzato solo dall’ESA oppure anche da altri paesi?

L’idea di progettare un lanciatore per satelliti di dimensioni ridotte è legata anche al fatto, come accennavo, di completare l’offerta commerciale dei lanciatori europei. Presto saremo in grado di offrire l’Ariane 5 per satelliti di grandi dimensioni, come per esempio per le telecomunicazioni, o per orbite geostazionarie; la Soyuz per satelliti di dimensioni intermedie e, appunto, Vega per i satelliti di dimensioni ridotte. Uno degli obiettivi e’ proprio di immettere sul mercato dei lanciatori uno traghettatore per lo spazio che risulti circa il 20% in meno di quanto non costi acquistare un “passaggio” attraverso un lanciatore statunitense, per esempio.

In ogni caso, per i primi lanci stiamo valutando soprattutto satelliti dell’ESA. In particolare quelli dedicati alle Osservazioni della Terra come Eolus, o alla ricerca astronomica e cosmologica, come LISA Pathfinder o, infine alla dimostrazione tecnologica, come Proba 3. Con il suo volo di qualifica, il primo Vega porterà in orbita invece un satellite dell’Agenzia spaziale Italiana (ASI).

Vega on launch pad (artist's impression)
Vega sulla rampa di lancia (immagine artistica)

A questo punto come procederà lo sviluppo del lanciatore? Quando è previsto il primo lancio vero e proprio?

Il prossimo appuntamento è la qualifica del motore del secondo stadio del lanciatore, lo Zefiro23, prevista per fine febbraio presso il centro di Salto di Quirra, a circa 60 kilometri da Cagliari, in Sardegna, sotto il comando dell’Aeronautica militare italiano. Nei mesi successivi passeremo poi ai test relativi al motore del terzo stadio, lo Zefiro 9. Se tutto va bene, a fine 2008 ci aspetta il volo di qualifica del lanciatore.

Credo che sia importante sottolineare l’importanza di questo progetto per l’Italia. Non solo il nostro paese finanzia lo sviluppo al 65%, ma anche la gestione del programma è condotta in Italia, e in particolare da ESRIN, il Centro per le Osservazioni della Terra dell’ESA che sorge a Frascati. Questo permette al nostro paese di gestire un progetto molto complesso e a lungo termine, sviluppando molti contatti a livelli internazionali, che possono essere di grande aiuto per lo sviluppo e il successo della nostra industria aerospaziale a livello mondiale.

Il team industriale per il P80, infatti, è guidato dalla joint venture italo-francese Europropulsion, per delega da parte della italiana Avio SpA. Il responsabile principale dello sviluppo del lanciatore è inoltre la ELV SpA, una joint venture tra Avio SpA e ASI. Al progetto Vega, oltre a Italia e Francia partecipano anche Belgio, Svizzera, Spagna, Olanda e Svezia.

Le interviste

Dal maggio 2000, con cadenza settimanale, RAI NEWS 24 - canale televisivo digitale della RAI dedicato all'aggiornamento in tempo reale - riserva all'ESA uno spazio di approfondimento di 5 minuti: un'intervista su una notizia di attualità legata alle attività nello spazio.

I servizi vengono ritrasmessi ulteriormente su RAI International e RAI 3. Si va dagli approfondimenti sulla Stazione Spaziale Internazionale, alle scoperte scientifiche dei satelliti dedicati all'astronomia, alle applicazioni concrete legate alle osservazioni della Terra dallo spazio.

I giornalisti della Rai, Lorenzo di Las Plassas, Stefano Masi, Marco Dedola si alternano nel discutere con il giornalista scientifico che collabora con l'ESA, Stefano Sandrelli, per dare un'idea dell'argomento e per approfondirne un aspetto, in modo che, leggendo di seguito le interviste relative a uno stesso settore se ne abbia uno spaccato sempre più ampio, venendo a conoscenza di cose sempre nuove.

Per ulteriori informazioni, rivolgersi a: Franca.Morgia@esa.int.

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