VEGA: un lanciatore tutto italiano

Quando si pensa ai razzi e ai viaggi spaziali, subito vengono in mente le famose NASA o SpaceX; spesso gli italiani stessi dimenticano di avere sul loro territorio un passaggio per l’orbita bassa terrestre: il lanciatore Vega, prodotto da Avio per conto dell’Agenzia Spaziale Europea (ESA).

Vega è alto circa 30 metri e può portare piccoli satelliti in orbita LEO (Low Earth Orbit), con un carico massimo di 1500kg; è un lanciatore piccolo rispetto ad altri presenti sul mercato, ma ha il vantaggio di essere molto flessibile e di poter portare i satelliti su orbite diverse con un solo lancio.

Vediamo i 4 stadi dai quali è composto:

P80: il primo stadio, a combustibile solido, è il più grande motore in blocco unico realizzato al mondo con la tecnologia del Filament Winding. In 110 secondi esaurisce il propellente (88 tonnellate), fornendo una spinta media di 2200 kN;

Zefiro 23: a propellente solido, è realizzato con la stessa tecnologia di avvolgimento di filamenti; si accende a 107 secondi dal lancio e porta Vega da 44km a 150km di altezza, in soli 80 secondi;

Zefiro 9: terzo e ultimo stadio solido del lanciatore, fornisce una spinta fino a 250km da terra. Durante il secondo test di accensione nel 2008 ci fu un calo di pressione interna: questo problema provocò dei ritardi nell’avanzamento del programma, ma venne risolto con una riprogettazione dell’ugello e un aumento del combustibile;

AVUM: quarto stadio, è l’unico ad utilizzare propellente liquido, con tetrossido di azoto come ossidante e monometil-idrazina asimmetrica come combustibile; ha un modulo dove è alloggiata l’avionica del lanciatore.

A copertura del carico utile durante le fasi iniziali del volo troviamo il payload fairing. Subito dopo l’accensione di Zefiro9 ne viene comandato il rilascio, perché a 80km di quota l’atmosfera è già abbastanza rarefatta da non creare più una resistenza apprezzabile. I satelliti sono ancorati al lanciatore con un adattatore che deve essere leggero e al tempo stesso resistere a forti sollecitazioni.

Una volta arrivati in posizione, i satelliti sono separati con cariche pirotecniche e allontanati dal lanciatore con un sistema di molle non sempre uguali; la spinta è regolata a seconda della massa del carico.

Se doveste scegliere un luogo per lanciare un razzo, che criterio adottereste?

Per mettere in orbita un satellite bisogna fornirgli energia potenziale (aumentando la quota) ed energia cinetica (velocità sufficiente a mantenere l’orbita), consumando propellente. Il razzo, alla partenza, è sulla superficie terrestre, motivo per cui possiede già una componente di velocità, dovuta alla rotazione terrestre: questa velocità sarà massima all’equatore. Per questa condizione di velocità massima, il lancio di Vega, come quello di Ariane e Soyuz, avviene in Guyana Francese, a Kourou, nelle vicinanze dell’equatore: la rotazione terrestre “regala” qui una velocità aggiuntiva di 460m/s, permettendo di risparmiare carburante.

Fino agli inizi del 2019, Vega vantava una percentuale di successi del 100%, con 14 lanci effettuati tra novembre 2010 e marzo 2019. Il 15esimo lancio dell’11 luglio 2019, però, ha decretato il primo fallimento del lanciatore: il motivo della deviazione dalla traiettoria prevista a 2 minuti dal decollo non è ancora chiaro. Il prossimo lancio dovrebbe avvenire il 6 settembre, salvo slittamenti dovuti alla risoluzione delle criticità.

Avio guarda al futuro: già da tempo è in sviluppo una nuova versione di questo lanciatore, chiamata Vega C, che ottimizzerà i costi di produzione e aumenterà il carico utile trasportabile (arrivando a 2200kg). Il primo lancio è previsto per il 2020.