Spazio: i lanciatori europei

Miscela Strategica – Dalla fine degli anni Settanta, gli europei hanno sviluppato una capacità di lancio spaziale autonoma. Analizziamo l’evoluzione dei lanciatori europei con uno sguardo al futuro.

GLI ESORDI – Dopo la fine della Seconda Guerra Mondiale, Stati Uniti e Unione Sovietica non furono i soli Stati ad avviare programmi di costruzione di razzi basati sulle ricerche missilistiche della Germania. La Gran Bretagna negli anni Cinquanta sviluppò il MRBM (Medium Range Ballistic Missile-Missile Balistico a Medio Raggio) Blue Streak con la collaborazione statunitense. Il missile aveva lo scopo di integrare la flotta di bombardieri strategici della RAF (Royal Air Force) nel sistema di deterrenza nucleare britannico. Anche la Francia aveva avviato un proprio programma missilistico basato sull’Aggregat 4 tedesco (il famoso V2). Questo programma fu in seguito cancellato, per concentrare le risorse umane, tecniche ed economiche

sulla progettazione e costruzione del primo razzo con capacità orbitale che non fosse sovietico o statunitense: il Diamant. Gli studi per il Diamant iniziarono nel 1962 come uno dei primi progetti del neonato CNES (Centre National d’études Spatiales-Centro Nazionale per gli Studi Spaziali). Il razzo mise in orbita il primo satellite francese, chiamato Asterix nel 1965 e fu operativo fino al 1975. L‘Italia nel dopoguerra aveva promosso degli studi su propulsori a razzo e vettori per poi passare a una collaborazione bilaterale con gli Stati Uniti per lanciare i propri satelliti.

NASCE ELDO – I costi di mantenimento dei missili a livello nazionale si rivelarono insostenibili per le risorse economiche del Regno Unito e della Francia. I due Paesi annunciarono nel 1961 una collaborazione per lo sviluppo di un vettore capace di portare in orbita un satellite dal peso di una tonnellata. L’accordo fu esteso ad altri Stati europei: Italia, Belgio, Repubblica Federale Tedesca (Germania dell’Ovest) e Paesi Bassi. A loro si aggiunse l’Australia, parte del Commonwealth britannico, che pur non essendo europea fu ammessa per poter servire da base di lancio. Nell’aprile del 1962 nacque l’ELDO (European Launcher Development Organization-Organizzazione Europea per lo Sviluppo di Lanciatori).

EUROPA – Il primo missile studiato nell’ambito dell’ELDO fu ribattezzato inizialmente Eldo A per poi essere rinominato Europa. Il razzo era composto da tre stadi: il primo era fabbricato in Gran Bretagna sfruttando l’esperienza con il Blue Streak, il secondo era di responsabilità francese e il terzo sarebbe stato progettato e prodotto dalla Repubblica Federale Tedesca. Il satellite di prova era stato affidato all’Italia. Europa 1 si dimostrò un fallimento sia dal punto di vista tecnico (ogni tentativo di lanciò fallì) sia economico. I costi di sviluppo e produzione lievitarono notevolmente e provocarono l’uscita dal progetto della Gran Bretagna, maggior finanziatore. Anche la versione migliorata Europa 2 subì la medesima sorte. Nel 1971 il progetto fu cancellato.

ARIANE – Con la nascita dell’Agenzia Spaziale Europea (European Space Agency-ESA), dovuta alla fusione dell’ELDO e dell’ESRO (European Space Research Organization-Organizzazione Europea per la Ricerca Spaziale), riemerse la necessità di dotarsi di una capacità di lancio satellitare indipendente. Successivamente al progetto Europa, la Francia aveva proposto un vettore di nuova concezione a tre stadi che però non ebbe l’avallo degli altri Paesi dell’ELDO. Parigi decise di proseguire da sola, chiamando il progetto con la designazione L3S (Lanciatore Sostitutivo di Terza generazione). L’ESA fece suo il missile francese ora denominato Ariane. Il primo volo nel nuovo vettore europeo avvenne nel 1979 dalla base missilistica

Kourou nella Guyana Francese, ora chiamato CSG (Centre Spatial Guyanais-Centro Spaziale della Guyana). Nel 1986 debuttò Ariane 2, sostanzialmente una versione migliorata di Ariane 1, con modifiche al primo e al terzo stadio. Un nuovo salto di qualità per i lanciatori europei avvenne con il primo lancio di Ariane 3. Questo razzo era equipaggiato con boosters (razzi ausiliari) a propellente solido che ne aumentavano notevolmente la potenza e, di conseguenza, la capacità di carico. I boosters erano fabbricati in Italia, che con il tempo si è ricavata una nicchia d’eccellenza nella propulsione solida. L’ultima evoluzione di questa serie di razzi fu Ariane 4, dotato di motori e boosters più potenti, che compì 115 lanci satellitari, mettendo in condizione la società Arianespace (oggi partecipata dal CNES, Gruppo Airbus, e da altre industrie e agenzie spaziali di Paesi membri ESA) di divenire leader nei lanci di satelliti commerciali.

ARIANE 5 – Questo vettore mantiene il nome di “famiglia”, ma è totalmente diverso dai suoi predecessori.  Il principale costruttore del razzo è la divisione spaziale del Gruppo Airbus che guida un consorzio di sub-contractors sotto la supervisione dell’ESA e del CNES. Arianespace rimane la società incaricata della gestione dei lanci dal CSG.  Lo stadio principale di Ariane 5 è dotato di un potente motorie Vulcain alimentato a idrogeno e ossigeno liquidi.  Il secondo stadio delle prime versioni (denominate G, G+, GS) utilizzava tetrossido di azoto e idrazina come propellenti. Nelle più recente versione ECA, il secondo stadio è alimentato da idrogeno e ossigeno liquidi e viene denominato CUS (Cryogenic Upper Stage-Ultimo Stadio Criogenico). La versione ES, che viene utilizzata per mettere in orbita il cargo automatico europeo (Automated Transfer Vehicle-ATV) per la Stazione Spaziale Internazionale (International Space Station-ISS), utilizza una versione migliorata del vecchio secondo stadio, che ha la capacità di riaccendere il motore più volte. I due boosters  a propellente solido sono prodotti dall’azienda italiana Avio con sede a Colleferro (Rm). Con il ritiro dello Space Shuttle della NASA e dei suoi SRBs (Solid Rocket Boosters-razzi a propellente solido), negli impianti di Colleferro vengono prodotti i motori a razzo alimentati da propellente solido più potenti al mondo. Ariane 5 ES è in grado di portare 21 tonnellate di carico in orbita bassa. La versione ECA ha la capacità di mettere in orbita geostazionaria un carico massimo di 10,5 tonnellate.

SOYUZ E VEGA – Dal Febbraio 2011, l’ESA e Arianespace si sono dotate del più longevo e affidabile vettore in circolazione: il Soyuz russo. Tramite un accordo con l’Agenzia Spaziale Russa, i razzi Soyuz possono essere lanciati dalla base spaziale europea della Guyana francese, nella quale è stato costruito un sito di lancio apposito. Con il Soyuz, Arianespace si è dotata della capacità di lanciare carichi intermedi sia in orbita bassa che geostazionaria. Per il lancio di carichi piccoli, nel Febbraio 2012 è entrato in servizio il lanciatore Vega, costruito in Italia dall’azienda ELV (joint venture tra l’Agenzia Spaziale Italiana e Avio). Ci occuperemo più approfonditamente del Vega in un prossimo articolo.

SVILUPPI FUTURI – Per il futuro, il dibattito principale tra i Paesi dell’ESA è incentrato sul successore degli Ariane 5 ECA ed ES. La decisione da prendere, rimessa al Consiglio Ministeriale dell’ESA che si terrà quest’anno, è se passare direttamente ad Ariane 6,come auspica la Francia, o passare prima per Ariane 5 ME (Mid-life Evolution) come sostiene la Germania. Il primo sarà un lanciatore medio con costi molto ridotti rispetto ad Ariane 5 e sostituirà il Soyuz. A quel punto verrebbe persa la capacità di lanciare carichi pesanti, ma il trend attuale dimostra come questi ultimi siano sempre più rari. La versione ME è una evoluzione delle versioni attuali di Ariane. Avrà una maggiore capacità di carico rispetto alle versioni attuali che arriverà fino a 11,2 tonnellate in orbita geostazionaria.

Emiliano Battisti