Miscela Strategica – I costi dei servizi di lancio, la limitata scelta geografica per l’istallazione di basi atte allo scopo e la necessità di disporre prontamente di satelliti per l’intelligence e telecomunicazioni stanno spingendo alcune aziende spaziali e Paesi ad avviare gli studi per il lancio satellitare aerotrasportato.
LIMITI AL LANCIO – Sin dall’inizio dell’era spaziale, la posizione delle basi di lancio è sempre stata critica per diverse ragioni. Prima di tutto, la base deve permettere di lanciare il vettore con una traiettoria che, nella fase propulsa del volo, non metta in pericolo persone e cose in caso di un malfunzionamento o un incidente. Secondo l’Outer Space Teatry (Trattato sull’uso dello spazio – OST) e la Liability Convention (Convenzione sulla responsabilità) gli Stati che lanciano razzi e/o missili con payloads spaziali sono responsabili oggettivamente per eventuali danni causati da tali attività, con obbligo di risarcimento del danno anche in assenza di colpa. Per questo motivo, traiettorie che sorvolino oceani e/o zone deserte sono le più indicate. Il secondo fattore di cui si deve tener conto nella costruzione di una base di lancio è la prossimità all’equatore. Più essa sarà vicina alla latitudine 0° più il vettore riceverà una “spinta” ulteriore data dalla rotazione terrestre (con conseguente risparmio di carburante), inoltre, saranno necessarie correzioni di rotta minime per cambiare il piano orbitale durante il volo. I principali attori nel campo dei lanciatori, Stati Uniti, Russia, ESA (European Space Agency – Agenzia spaziale europea), Cina, Giappone e India dispongono di proprie infrastrutture di lancio. Ovviamente, tutte queste basi sono tanto più vicine all’equatore quanto possibile in base all’estensione territoriale dello Stato in questione. Il Centro Spaziale della Guyana (Centre Spatial Guyanais – CSG) dell’ESA è quello più prossimo all’equatore. Da anni, i Paesi con capacità spaziale stanno studiando modalità per superare i limiti giuridici e geografici del lancio.
Fig. 1: lo sgancio del razzo Pegasus della Orbital ATK
[box type=”shadow” align=”alignright” class=”” width=””]La classificazione
- Minisatelliti: 100 – 500 kg
- Microsatelliti: 10 – 100 kg
- Nanosatelliti: 1 – 10 kg
- Picosatelliti: 0,1 – 1 kg
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IL LANCIO SATELLITARE AEROTRASPORTATO – Il concetto di lancio satellitare aerotrasportato (o aviolancio) non è recente. Sin dall’inizio dell’era spaziale furono svolti diversi esperimenti a riguardo, soprattutto da parte degli Stati Uniti, a causa della grande disponibilità di piattaforme aeree atte a questo tipo di lancio, come i bombardieri B-52 Stratofortress. La procedura di aviolancio è piuttosto semplice. Il razzo viene portato ad alta quota dall’aereo (solitamente attorno ai 12.000 metri), orientato verso la traiettoria desiderata e sganciato. Circa due secondi dopo lo sgancio, il vettore accende il propulsore e inizia la sua corsa verso l’orbita terrestre, dover rilascerà il carico. Tuttavia, con l’aumentare delle dimensioni e del peso dei satelliti da lanciare in orbita, questo approccio fu accantonato, per lasciare spazio al più classico lancio da rampa basata a terra, che permetteva di operare vettori di maggiori dimensioni e più performanti. Con il passare del tempo, e con lo sviluppo di sistemi ad alta tecnologia, ma di dimensioni sempre più contenute, gli operatori spaziali istituzionali (da intendersi le agenzie spaziali o gli organi della Difesa) hanno ripreso in considerazione l’utilizzo dei cosiddetti satelliti “miniaturizzati” ossia payloads del peso fino a 500 chilogrammi. Ma ci sono altri fattori da prendere in considerazione.
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[tab_title] Minori limiti al lancio[/tab_title]
[tab_title] Costi[/tab_title]
[tab_title]Prontezza operativa[/tab_title]
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[tab]Minori limiti al lancio – La capacità di lancio aerotrasportato (ovvero il possesso di un vettore aereo e di un razzo adeguati) consente all’operatore di poter lanciare con minori limiti geografici. L’aereo può lanciare sorvolando aree che riducono al minimo i rischi di eventuali danni a cose e persone in caso di malfunzionamenti. Inoltre, in base all’autonomia e all’eventuale capacità di rifornimento in volo, l’aereo può raggiungere la latitudine più opportuna per ottimizzare i vantaggi sulla traiettoria di lancio.[/tab]
[tab]Costi – I satelliti miniaturizzati possono essere prodotti in serie con costi relativamente contenuti date le dimensioni, incorporando comunque sensori sofisticati in base alla missione da compiere. Il peso sufficientemente basso di queste piattaforme, permette di risparmiare anche sul costo di lancio, visto che non sono richiesti vettori di grandi dimensioni (va ricordato che il prezzo del lancio è la voce che più incide sul costo complessivo per operare un satellite).[/tab]
[tab]Prontezza operativa – La produzione e la campagna di test dei satelliti miniaturizzati richiede meno ore lavoro rispetto a quelli più tradizionali, accorciando il tempo che intercorre tra l’ordine e la consegna per l’integrazione con il lanciatore. Nello scenario di una crisi in un’area poco coperta da satelliti per la raccolta di dati di intelligence o per telecomunicazioni o nel caso ci siano da sostituire con urgenza satelliti non più operativi (per guasti tecnici o collisioni accidentali e non), il lancio aerotrasportato di satelliti miniaturizzati potrebbe rappresentare l’opzione migliore per coprire il “buco operativo” nel breve periodo.[/tab]
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Fig. 2: l’aereo L-1011 della Orbital ATK decolla con il razzo Pegasus agganciato
POSSIBILI EFFETTI – La capacità di lancio aerotrasportato per mettere in orbita prontamente satelliti miniaturizzati potrebbe scoraggiare lo sviluppo di tecnologie ASAT (Anti-Satellite), poiché renderebbe inutile distruggere una piattaforma orbitante quando questa può essere sostituita in breve tempo e a costo relativamente contenuto. Sul versante del mercato dei lanciatori, l’utilizzo sufficientemente diffuso (e non una tantum) di payloads “leggeri” porterebbe le aziende costruttrici di razzi per uso spaziale ad aprire (o rafforzare se le possedessero) linee di business dedicate ai lanciatori aerotrasportabili, dedicando minori risorse allo sviluppo di vettori “classici”. Il minor costo complessivo potrebbe, inoltre, incoraggiare altri Paesi ad acquistare satelliti e servizi di lancio per le proprie esigenze, stimolando ulteriormente la domanda di mercato. Questa situazione metterebbe in posizione di vantaggio Paesi e aziende che hanno già intrapreso studi sul lancio satellitare aerotrasportato, oltre, ovviamente, a quelle che già possiedono un sistema operativo di tal tipo (al momento la Orbital ATK che opera il vettore aviolanciato Pegasus). Il vantaggio sarebbe sia dal lato commerciale sia da quello più strettamente strategico-militare. In questo ambito, i Paesi operatori di sistemi per l’aviolancio sarebbero più resilienti a eventuali interruzioni dei servizi per la Difesa offerti dalle piattaforme spaziali. I vettori aviolanciati allo studio, hanno capacità di posizionare il payload solamente in orbita terrestre bassa (Low Earth Orbit – LEO), con una vita operativa quantificabile in mesi, con un massimo di uno o due anni. Se i satelliti miniaturizzati (lanciati “a grappolo”) fuori servizio non si trovassero a un’altezza che ne permettesse il rapito rientro nell’atmosfera (nel giro di mesi dalla disattivazione), si rischierebbe un intasamento di alcune orbite, con un aggravamento del rischio di collisioni con satelliti operativi.
Fig. 3: il Pegasus in volo
POSSIBILI IMPREVISTI – Lo sviluppo di capacità di lancio satellitare aerotrasportato è utile nel caso di una presenza reale e costante della minaccia ASAT e della diminuzione della domanda di mercato dei satelliti tradizionali. Il trend al momento va verso l’abbandono dei satelliti di grandi dimensioni in favore di quelli medio-piccoli, tuttavia l’utilizzo di satelliti miniaturizzati è al momento quasi esclusivamente di tipo sperimentale.
[toggle title=”La minaccia ASAT” state=”close”]La minaccia ASAT al momento è solamente potenziale, visto che sono stati eseguiti pochi test da parte di Stati Uniti, Russia e Cina, perciò i maggiori rischi per i satelliti in orbita sono costituiti da malfunzionamenti, collisioni accidentali (piuttosto rare) e minacce cyber alla rete di controllo (anche queste ancora potenziali). Nel caso non vengano sviluppate capacità ASAT operative, l’esigenza di una sostituzione rapida dei satelliti in orbita non sarà tale da sviluppare il settore dell’aviolancio.[/toggle]
[toggle title=”Nuovi attori” state=”close”]L’entrata in scena nel settore dei lanciatori delle compagnie spaziali private statunitensi e di attori statali come la Cina e l’India ha dato una forte spinta alla concorrenza nel mercato. Questi operatori offrono servizi di lancio a costi contenuti rispetto alle aziende storicamente presenti nel settore come la United Launch Alliance statunitense e Arianespace europea (più propriamente franco-europea). I prezzi di lancio bassi di questi nuovi attori e il loro ingresso (soprattutto per quanto concerne l’azienda Space-X) nel business dei lanci istituzionali/militari potrebbero eliminare, o quantomeno ridurre, l’esigenza di sviluppare un sistema di lancio aerotrasportato in alcuni Paesi.[/toggle]
[toggle title=”Problemi di bilancio” state=”close”]Le maggiori iniziative per quanto riguarda i sistemi di lancio satellitare aerotrasportato sono state avviate nei Paesi occidentali, ma al momento, tranne il citato programma Pegasus della Orbital ATK, sono tutti a livello di studio, con nulla di concreto pianificato per il breve-medio periodo. La crisi economica che tutt’ora influenza le scelte di bilancio di diversi Stati, potrebbe portare questi ultimi a cancellare i progetti allo studio prima di prendere qualsiasi iniziativa di tipo concreto.[/toggle]
Fig 4. Esempio di satellite miniaturizzato
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RISCHI
- Successo della politica di lancio “tradizionale” delle aziende private
- Perdita di capacità dell’industria spaziale satellitare per le piattaforme medie e pesanti
- Perdita di capacità dell’industria missilistica spaziale tradizionale
- Vulnerabilità dell’aereo di lancio a minacce antiaeree
- “Intasamento” delle orbite terrestri basse (LEO)
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VARIABILI
- Effettiva minaccia ASAT
- Aumento dei detriti spaziali con conseguente aumento del rischio di collisione
- Adeguati finanziamenti per portare i progetti dalla carta alla realtà
- Scoppio di crisi in zone poco o per nulla servite da sistemi satellitari per intelligence e telecomunicazioni
- Diminuzione della domanda del mercato dei satelliti “tradizionali”
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Emiliano Battisti
