NUTesla | The Informant

Author: Andrea Gentile Wired

Kourou, Guyana francese – Si chiama Vega C ed è l’ultimo arrivato tra i lanciatori europei, quei razzi che vengono utilizzati per portare in orbita i satelliti. Il suo battesimo del fuoco, il cosiddetto “maiden flight“, avverrà a fine 2019, ma i preparativi continuano a susseguirsi nel Centre spatial guyanais, la base dell’Agenzia spaziale europea (Esa) da cui partono i nostri voli e che abbiamo avuto la possibilità di visitare. Tutti gli sforzi in questo momento sono concentrati sul motore P120, responsabile con la sua potenza della prima fase del viaggio, quella che porta il razzo a staccarsi da terra e arrivare in orbita. Questo motore viene realizzato (insieme alle altre componenti di Vega-C) in Italia, a Colleferro, dalla nostra Avio (in collaborazione con Arianespace), e in un mese e mezzo attraversa in nave l’oceano Atlantico per arrivare sulle coste sudamericane. Il suo firing test (in italiano tiro al banco) è previsto in Guyana nella nostra notte del 12 luglio.

Come è fatto Vega C
Il lanciatore Vega C fa parte della famiglia dei più piccoli razzi europei (i più grandi sono invece gli Ariane, quasi alla sesta generazione) usati per portare in orbita satelliti ed è composto di diversi stadi: il motore P120 rappresenta il primo stadio e, come dicevamo, serve a dare la spinta iniziale e più potente al razzo, per lanciarlo in atmosfera, vincendo la forza di gravità; altri due stadi, che si sganciano come il primo raggiunta una certa altitudine, continuano il viaggio del carico fino alla bassa orbita terrestre, quando entra in azione l’ultimo componente, l’Avum+, dove è racchiuso il contenuto che dovrà essere posizionato in un preciso punto sopra le nostre teste.

A questo serve il motore a combustibile liquido dell’Avum+ che, accendendosi e spegnendosi, potrà far giungere il carico in più posizioni (e quindi trasportare per esempio più di un satellite).

È proprio questa la forza del nuovo Vega C: una maggiore capacità (che passa dai 1.500 chilogrammi di Vega ai 2.200 del nuovo razzo) e la possibilità di trasportare in orbita più di un carico. Con la sua altezza di 35 metri, un diametro di 3,3 metri e una massa di 210 tonnellate, il nuovo razzo europeo promette di essere un nuovo importante giocatore nel viaggio spaziale. Dopo il suo lancio inaugurale nel 2019 (il primo test sul campo, che in realtà sarà un lancio vero e proprio), sono già stati previsti altri due lanci, ci confermano da Avio. “I nostri servizi sono destinati prima di tutto alle agenzie spaziali di qualunque paese ne abbia bisogno“, ci racconta a Kourou l’amministratore delegato di Avio Giulio Ranzo. “Dalla Corea al Giappone, per esempio, ma abbiamo avuto anche paesi dell’America latina, come Perù e Brasile, oltre naturalmente all’Agenzia spaziale europea e ad altre agenzie spaziali nazionali in Europa. E poi, anche ai clienti commerciali, molti dei quali sono negli Stati Uniti, che hanno esigenza di lanciare satelliti di media-piccola dimensione“.

Il motore a combustibile solido più grande del mondo
Uno dei diversi cuori italiani di Vega C sarà il motore P120, un grande cilindro alto circa 13 metri e con un diametro di oltre 3,4 metri che possiamo pensare come un gigantesco fuoco d’artificio. Il P120, infatti, è uno di quei motori a propellente solido che si usa una volta e poi deve essere gettato via. All’interno del cilidro di fibra di carbonio che compone la struttura, infatti, nei laboratori Regulus presso il centro spaziale sudamericano vengono colate oltre 140 tonnellate di carburante, una specie di gelatina che con il tempo solidifica come un ghiacciolo attorno al proprio stecco. È da questo spazio centrale che si propagherà l’accensione del propellente, come una miccia che parte dall’asse centrale del motore e si proietta verso le pareti esterne, bruciando in un paio di minuti tutto il suo contenuto.

Al momento il P120 arrivato da Colleferro che sarà testato il 12 luglio si trova proprio nelle strutture di Regulus, dove viene versato il carburante, per poi essere trasferito in altri laboratori, in cui alla struttura saranno agganciati ugello – che direziona i getti e, muovendosi, guida il razzo – e l’iniettore (che invece accende la miccia).

Il primo test di accensione del P120
Per la prossima settimana sarà quindi tutto pronto per il firing test, l’accensione vera e propria del motore: “Il firing test è la prova del nove, nel senso che il motore lo si progetta, si fanno naturalmente anche delle verifiche durante i primi campioni realizzati per vedere che siano conformi al progetto, poi però a un certo punto bisogna provare se questo motore effettivamente fornisce la spinta, quella che deve fornire, e quindi se l’insieme dell’involucro che hai progettato, l’ugello e tutte le sue componenti insieme al propellente, danno per l’appunto la performance sperata“, ci spiega Ranzo, ingegnere alla guida di Avio. “Così come si fa con i motori delle macchine che si mettono su un banco fermo, si accendono e si vede se funzionano, così facciamo pure noi, cioè noi mettiamo il motore attaccato su una struttura fissa, lo accendiamo e per tutta la sua durata di performance, che sono circa due minuti, misuriamo quanta spinta riesce a dare, in modo di essere certi quando poi lo useremo per far partire un lanciatore, che non ci siano anomalie“.

Cosa succederà dopo la prova
Le settimane successive alla prova saranno altrettanto importanti per il futuro del motore e dei lanciatori. “Appena finito un firing test il motore si smonta praticamente e si va a controllare all’interno cosa è successo, quindi che effettivamente non ci siano state usure anomale, non ci siano stati fenomeni che non dovevano accadere, eccetera eccetera, e si fa un sommario di come è andata la prova“, continua Ranzo. Si tratta di informazioni preziose, perché possono servire per mettere a punto il ciclo di produzione o addirittura fare delle modifiche di progetto, se per caso si scopre qualche cosa che necessita di qualche cambiamento.

“Fatti tutti i firing test [in questo caso ce ne saranno tre in totale, ndr], fatte le analisi dopo il test si comincia a preparare il dossier per integrare tutto il lanciatore e per avere quindi contezza che tutto il sistema come insieme nei suoi motori, dell’avionica, del software, eccetera sia atto a volare, cioè abbia un’idoneità al volo“, conclude l’ad di Avio, che ha investito circa 400 milioni di euro in questo nuovo motore.

Il battesimo del P120 sarà nel 2019 e riguarderà il Vega C, ma questo non è l’unico lanciatore sul quale questo motore sarà equipaggiato. Anche l’Ariane 6, il cui primo lancio è previsto nel 2020, vedrà l’utilizzo di questo motore, in particolare per i booster laterali della nuova generazione di razzi europei pesanti.