Dieci anni fa, l’ESA ha aperto le porte a una nuova era di accesso indipendente allo spazio con il volo inaugurale del suo piccolo lanciatore Vega. Con i suoi voli dallo spazioporto europeo nella Guyana francese, Vega si è fatto apprezzare per la propria precisione e versatilità, in attesa di una versione più potente: Vega-C.
Il tratto distintivo di Vega è la sua capacità di portare satelliti di medie dimensioni nelle orbite polari terrestre basse, ideali per le missioni scientifiche e di osservazione della Terra, circa 1.430 kg a 700 km. Ma il veicolo ha anche trasportato una missione scientifica dell’ESA nello spazio profondo: la missione di dimostrazione e rilevazione delle onde gravitazionali, LISA Pathfinder.
Ha inoltre seguito la rotta di volo equatoriale necessaria per il carico utile di un “corpo portante” sperimentale che ha posto le basi per un servizio di trasporto spaziale europeo, dalla rampa di lancio alla pista di decollo, con il veicolo senza equipaggio Space Rider dell’ESA.
Vega ha anche sfruttato in modo molto efficace il “ride sharing” per mettere in orbita a costi contenuti diversi satelliti in un unico volo. Questo veicolo di lancio ha preparato il terreno per il primo volo imminente di una versione più grande e capace, Vega-C, che offre un carico utile superiore e maggiore flessibilità con gli stessi costi. E, con i propri partner industriali, l’ESA sta sviluppando un’ulteriore evoluzione, Vega-E, che ridurrà i costi del programma aumentando al contempo le prestazioni.
Per il volo inaugurale di Vega, VV01, l’agenzia spaziale italiana, ASI, ha fornito il carico utile principale. LARES (LAser RElativity Satellite) è stato un esperimento per la misurazione della distorsione da parte della Terra dello spaziotempo locale, il cosiddetto effetto di “trascinamento” previsto dalla teoria di Einstein della relatività generale.
VV01 è stato il culmine di oltre un decennio di lavoro su un piccolo vettore, a integrazione del lanciatore pesante dell’ESA, Ariane 5, e del futuro Ariane 6. L’ESA e Arianespace hanno colmato parzialmente questo divario portando il lanciatore medio Soyuz nella Guyana francese dal 2011.
Ma la svolta è stata Vega. Concepito dall’ASI, Vega è diventato un programma ESA nel 1998. Tra i partner chiave figura l’italiana Avio, l’appaltatore principale.
Vega combina tre stadi a propellente solido, con un quarto, uno stadio a propellente liquido. I motori a propellente solido non possono essere rallentati, arrestati o riavviati, dopo l’accensione bruciano alla massima potenza tutto il propellente fino al suo esaurimento. Tuttavia, forniscono un’eccezionale spinta per il decollo senza i serbatoi, le pompe di carburante e l’infrastruttura di gestione del carburante necessari per i propellenti liquidi. Questi motori economici possono essere prodotti e alimentati con il carburante prima di essere immagazzinati in sicurezza fino al lancio.
Il quarto stadio a propellente liquido fornisce un controllo preciso della posizione grazie alle sue capacità di arresto, avvio e decelerazione: in questo modo, Vega può portare uno o più carichi utili in diverse orbite nell’ambito di un unico lancio. Questa flessibilità è stata dimostrata nel volo VV16 a settembre 2020, quando Vega ha trasportato per la prima volta il proprio distributore SSMS (Small Spacecraft Mission Service) per satelliti leggeri. La missione cargo ha messo in orbita sette microsatelliti e 46 cubesat.
Sviluppo continuo
Anche se oggi i membri del team Vega dedicheranno sicuramente qualche istante a riflettere su un decennio memorabile, la loro attenzione è rivolta al futuro e al volo inaugurale di Vega-C.
Come Vega, Vega-C è costituito da tre stadi a propellente solido e un quarto a propellente liquido. Ma Vega-C si caratterizza per due miglioramenti importanti. Uno è una maggiore capacità di 800 kg del carico utile, un incremento di più di un terzo, fino ad arrivare a circa 2,2 tonnellate, ma con un costo di lancio analogo.
Vega-C presenta un nuovo primo stadio più potente, P120C, basato sul P80 di Vega. Sopra di esso si trova un nuovo secondo stadio, Zefiro-40, e lo stesso terzo stadio Zefiro-9 utilizzato su Vega. Il nuovo quarto stadio AVUM+ può rimanere operativo nello spazio più a lungo di quello di Vega, AVUM, per missioni prolungate.
Con i suoi stadi principali e una carenatura più grande, Vega-C è alto 34,8 metri, quasi 5 metri più di Vega.
Altrettanto importante è un’altra innovazione di Vega-C. Il suo primo stadio P120C avrà anche un’altra funzione, dato che due o quattro di essi saranno utilizzati come booster laterali per Ariane 6. Coordinando la realizzazione di Vega-C e Ariane 6, l’ESA e i suoi partner stanno mettendo in pratica una strategia di sviluppo agile e continuo. Ad esempio, Vega-E, in arrivo fra soli tre anni, nel 2025, è in fase di preparazione per l’aggiunta di un ulteriore 20% di capacità del carico utile, riducendo al contempo i costi.
Daniel Neuenschwander, Direttore del Trasporto Spaziale dell’ESA, osserva che: “Gli importanti programmi di sviluppo continuo relativi ad Ariane 6 e Vega-C consentiranno all’Europa di mantenere il proprio accesso indipendente allo spazio, una priorità strategica in un mondo in cui tecnologia, business e politica si muovono molto velocemente. Dobbiamo continuare a evolverci per garantire che l’Europa sia pronta per il futuro“.
