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Spazio

Per la prima volta Ariane 6 sulla rampa: viaggio nei cantieri dei nuovi razzi europei

Per la prima volta Ariane 6 sulla rampa: viaggio nei cantieri dei nuovi razzi europei
Negli stabilimenti ArianeGroup, dalla Normandia dove si costruiscono i propulsori fino al centro spaziale in Guyana francese. Mentre sono pronti al decollo Ariane 5 e Vega C, il nuovo vettore è in fase di test. E intanto si lavora ai modelli riutilizzabili e alla navetta per astronauti
6 minuti di lettura

Non era mai accaduto, nella storia dello spazio europeo, di vedere tre razzi diversi svettare sulla foresta pluviale della Guyana francese: due pronti a decollare. Uno, ancora in fase di test, inedito nella sua completezza, sembra che attenda solo di essere liberato in direzione del cielo. I portelli della struttura che contiene l’Ariane 6, il nuovo lanciatore di ArianeGroup, alta come un palazzo di 30 piani, sono spalancate per un po’ di effetto Wow! La sua sagoma si distingue anche da un chilometro e mezzo. Tanto è lungo il rettilineo che porta alla sua “mobile gantry”, la nuova struttura di assemblaggio che, spostandosi, lo lascerà solo per il decollage

 

L’Ariane 6 in rampa di lancio per i test - Foto Matteo Marini

 

Questo razzo non volerà, è la copia, funzionante, allacciata alla rampa per verificare che il sistema, tutto insieme, funzioni. In ritardo di tre anni, Ariane 6 debutterà nell’autunno 2023. Allo spazioporto europeo di Kourou, territorio francese in Sudamerica, le attività sono intense e le scadenze pressanti. Mentre si prepara il futuro, due missioni con satelliti di importanza strategica attendono di essere consegnate in orbita a dicembre da Ariane 5, il gioiello dei lanciatori made in Europe (oltre 114 lanci in 26 anni, 109 successi), e da Vega C, il vettore sviluppato e costruito quasi interamente in Italia. Dopo il lancio di inaugurazione, a luglio, è ora al primo volo commerciale.

 

 

Normandia, nella fabbrica di motori spaziali

Tutto comincia a settemila chilometri da qui, al di là dell’Atlantico. Altro clima, altra foresta, quella francese alle porte di Parigi, tra Normandia e Île de France. Ad accogliere i giornalisti negli stabilimenti di ArianeGroup, è Morena Bernardini, l’ingegnera italo-francese a capo della strategia del colosso che costruisce i più potenti vettori europei per lo spazio (e il missile balistico M51). Tra poche settimane lascerà ArianeGroup per un nuovo incarico, come segretario generale di Mbda, il consorzio continentale dei missili e di tecnologie per la Difesa.

A Vernon c’è la linea produttiva dei Vulcain 2.1, i propulsori che spingeranno l’Ariane 6. Su uno dei banchi, il groviglio ancora informe di tubi e collegamenti sono i nervi e i tendini del “numero tre”, alle prime fasi di assemblaggio. È il terzo dei motori che si accenderà sotto a un Ariane 6. I primi due si trovano venti passi più avanti, nello stesso capannone: alti quasi quattro metri, sotto alle pompe e agli ugelli vestono già la campana attraverso cui scorrerà l’energia liberata al decollo, la loro costruzione è alle fasi finali. Ingegneri e i tecnici in camice bianco ronzano attorno a questi esplosivi muscoli d’acciaio pesanti due tonnellate, sospesi da bracci robotici che li spostano sui tre assi come se fossero fuscelli. “Il motore che potremmo chiamare ‘numero zero’ è a Kourou - spiega Bernardini - dove l’Ariane 6 è assemblato per i test sulla rampa di lancio”.

 

Morena Bernardini di fronte all’Ariane 6 assemblato in rampa di lancio al centro spaziale nella Guyana francese  - Foto Matteo Marini

 

Il propulsore stampato in 3D

ArianeGroup ha invitato la stampa italiana per un tour tra Francia e Sudamerica, in un momento delicato. La Ministeriale Esa era alle porte, là si decidono i progetti futuri da finanziare e si trovano gli equilibri giusti tra ministri anche sulla politica, strategica, dei lanciatori e quindi dell’accesso allo spazio per l’Europa. Italia e Francia sono partner in questi programmi. La parola che si sente più spesso pronunciare a Vernon è “futuro”. Oltre ai motori Vulcain, qui prende forma il Prometheus, che per ArianeGroup sarà il “game changer”. “Sarà realizzato per il 70 per cento con la manifattura additiva - fanno presente gli ingegneri di Vernon - così da ridurre tempi, costi e materiale”. All’entrata si può prendere in mano e apprezzare la precisione dei dettagli di un collettore stampato in 3D: la forma complessa scavata da fori regolari, gli spigoli vivi. Come le nostre ossa, o il tronco di un albero, è un unico pezzo, senza giunture o saldature. Con questo sistema, si passerà da sei mesi a due settimane per produrre un motore, da 5,5 milioni a uno, come costi. La sua spinta dovrà servire a far decollare e atterrare Themis, il primo razzo riutilizzabile della nuova famiglia di lanciatori europei: “La nostra visione è che un lanciatore non potrà fare tutto - osserva André-Hubert Roussel, Ad di ArianeGroup - e questo porterà nella futura famiglia europea diverse classi di lanciatori riutilizzabili”.

 

Il test di accensione del motore Prometheus nel sito di Vernon, in Normandia - Credits: ArianeGroup

Il primo esemplare “nudo” di Themis si trova qualche chilometro dentro la foresta. Due serbatoi e il motore sono fissati alla piattaforma dove, da decenni, i motori vengono accesi per la prima volta e il rombo polverizza la quiete del bosco, assieme ai rami delle betulle più prossime. Qui sono già in corso i primi “fire test”, poi vedremo volare la prima versione di Themis dal sito di Kiruna, in Svezia, con salti sempre più alti, poi, come fa il primo stadio del Falcon 9 di SpaceX, su fino al limite dell’atmosfera e un rientro controllato. È il cammino aperto dalla compagnia di Elon Musk, ora che il mercato richiederà un numero di lanci sempre più frequente, anche l’Europa si attrezza.

A Les Mureaux, l’altro stabilimento francese, c’è invece la catena di produzione della parte centrale di Ariane 6. Il primo stadio del nuovo razzo, quello che accoglierà i motori Vulcain, i due serbatoi che contengono 30 tonnellate di idrogeno e 100 di ossigeno per la spinta iniziale, 315 chili di carburante bruciato al secondo. La parete della gigantesca camera per i test di pressione dei serbatoi è costruita in modo tale da cedere e crollare verso l’esterno, in caso di esplosione, per tutelare l’incolumità di chi lavora nello stabilimento: “Ariane 6 potrà portare carichi 20 tonnellate in orbita bassa” specifica Bernardini, ma ulteriori sviluppi sulla sua potenza faranno il salto fino alla Luna, magari con un lander europeo. Avrà due configurazioni, con due o quattro booster che permettono al vettore di staccarsi da terra, sono i P120c, motori a combustibile solido, prodotti da Avio, in Italia. Lo stadio superiore, invece, con il motore Vinci, è assemblato in Germania. 

 

L’amministratore delegato di ArianeGroup, André-Hubert Roussel, con un modellino della Canopee


Tutti i pezzi, i serbatoi, i cilindri che li contengono, e i motori, sono prodotti in Europa e saranno poi spediti a bordo della Canopee, la nave che li raccoglierà dai porti del continente, compresi i booster realizzati a Colleferro, che saranno imbarcati a Livorno. Dopo la traversata atlantica, che dura dai dieci giorni alle due settimane, Canopee approderà così a Kourou, dove l’Ariane 6 prenderà forma.

 

Lo stadio centrale dell’Ariane 6 nello stabilimento di Les Mureaux - Credits: ArianeGroup

 

Nella torre di lancio di Ariane 6

Ela-4 (Ensemble de Lancement Ariane - 4) è il complesso realizzato, da zero, per assemblare e lanciare il nuovo vettore. Anche questa lo si può vedere come una catena di montaggio. Un investimento di circa 700 milioni, diviso tra Esa e l’Agenzia spaziale francese (Cnes) è servito solo per queste nuove strutture: “Ogni elemento del nuovo Ariane 6 prende un diverso percorso - spiega Nicolas Lyonnet, responsabile del progetto Ariane 6 - per la massima fluidità e non creare nessun intoppo nel processo”. I booster laterali P120c, una volta caricati di propellente vengono stoccati e sono pronti per essere utilizzati per i lanci futuri. I componenti centrali, primo e secondo stadio, vengono uniti insieme e portati fino alla struttura finale, la “mobile gantry” che copre la rampa di lancio. Solo qui, il vettore viene “verticalizzato” e può finalmente svettare, vengono aggiunti i booster e viene issata in testa l’ogiva che contiene il carico, spedito dal cliente.

 

Il razzo Ariane 6 in rampa di lancio all’interno della struttura mobile. Credits: ArianeGroup

 

Invece di completare il razzo e poi spostarlo in verticale sulla rampa di lancio, ora viene “montato” direttamente sul luogo del decollo. La struttura mobile è alta un centinaio di metri e “contiene tanto ferro quanto la Tour Eiffel, oltre ottomila tonnellate  - sottolinea Morena Bernardini - in questo momento stiamo effettuando quelli che si chiamano i combined test, ovvero i test tra la rampa di lancio e il lanciatore, per assicurarci che tutto funzioni a livello di connessione”. 

Poche ore prima del “liftoff”, tutto l’edificio si sposta e libera la via verso il cielo per l’accensione dei motori. Diventerà tutto più rapido rispetto a dover muovere il razzo, alto 60 metri, ritto sui suoi motori. Con questo sistema, l’integrazione di Ariane 6 avviene in 12 giorni, per Ariane 5 ora si impiega un mese: “La nostra filiale, Arianespace, che commercializza i lanciatori Ariane e Vega ha già venduto 29 Ariane, che non è stato ancora lanciato e dimostra già un grande successo sul mercato” aggiunge Bernardini. Tra questi, ci sono 18 lanci venduti solamente ad Amazon per portare in orbita proprio i satelliti della costellazione di connessione a banda larga Kuiper. Nel futuro è prevista anche una grande costellazione europea di questo tipo, Iris2. Ma in testa ad Ariane 6 potremo forse vedere anche i primi astronauti decollare dal suolo europeo: “Abbiamo presentato Susie, un veicolo cargo ma che può trasportare anche astronauti - riprende la stratega di ArianeGroup - è compatibile con Ariane 6, potremo dare all’Europa la capacità di volo abitato e a essere come le altre potenze spaziali”.

 

Rappresentazione artistica dello stadio riutilizzabile Susie, progetto di ArianeGroup per il primo veicolo europeo di trasporto astronauti - Credits: ArianeGroup

 

Ariane 5 si staccherà per portare in orbita, il 13 dicembre, due satelliti di telecomunicazione Intelsat e il satellite meteo Eumetsat, Mtg-I1, di nuova generazione. Quasi un anno fa, l’affidabilissima “ammiraglia” di ArianeGroup ha piazzato sulla giusta strada il più grande telescopio spaziale mai costruito, il James Webb https://italian.tech/2021/12/24/news/james_webb_space_telescope-330986060/ . Una spinta talmente precisa da aver addirittura raddoppiato la vita del telescopio, perché non è stato necessario usare carburante per aggiustare la traiettoria. Una “medaglia” certificata dai ringraziamenti e autografati dall’amministratore della Nasa, Bill Nelson. La torre di lancio di Ariane 5, dopo che avrà passato definitivamente il testimone al successore, resterà dov’è. Difficile e troppo costosa da rimuovere. La torre mobile di Vega, a meno di un chilometro invece, già modificata, continuerà a fare da base per i lanci di Vega C, che attende il suo turno a dicembre per immettere in orbita due satelliti Pleiades per l’osservazione della Terra. Sullo sfondo, lontana da tutto il resto, c’è la sagoma più scura di un altro edificio di lancio. È quello della Soyuz, abbandonata dai russi dopo la fine della collaborazione con l’Europa, pochi giorni dopo l’invasione dell’Ucraina.