Il conto alla rovescia per il lancio di Vega è iniziato. Lunedì 13 alle 11.00 (ora di Roma) – a quasi cinquant’anni (era il dicembre 1964) dalla messa in orbita del primo satellite italiano, il San Marco – dallo spazioporto di Kourou in Guiana Francese, il nuovo lanciatore made in Italy farà il suo debutto sulla scena spaziale.
Un inizio che ha lasciato un po’ col fiato sospeso tutti coloro che sono coinvolti nell’impresa: il lancio era stato programmato dapprima per fine gennaio, poi per il 9 febbraio e infine è dovuto slittare al 13. E anche per quella data c’è ancora un pizzico di suspence: la finestra (così la chiamano i tecnici) di lancio sarà solo di due ore, a partire dalle 7.00 ora locale, a pochi minuti dal sorgere del sole in Guiana. Se per qualche ragione tecnica o ambientale non fosse possibile effettuare il lancio, rimarrebbero solo due giorni utili prima di dover rimandare di circa un mese il volo inaugurale di Vega: il motivo è che a quel punto saranno urgenti le operazioni di preparazione e lancio dell’Ariane 5, che dovrà spedire il terzo Automated Transfer Vehicle (ATV) “Edoardo Amaldi” verso la Stazione Spaziale Internazionale ().
Vega e Ariane 5 condividono lo stesso sistema di comunicazioni e di monitoraggio lungo la traiettoria di volo, ma, poiché i due vettori verranno lanciati con orbite completamente differenti, tale sistema dovrà essere riconfigurato fra un lancio e l’altro con un impegno di diverse settimane. Ma tecnici, scienziati e manager italiani sono fiduciosi che non saranno necessari altri rinvii. La decisione è dell’Esa, l’Agenzia Spaziale Europea, nel cui ambito è stato sviluppato e sarà condotto il progetto Vega, ma la missione parla abbondantemente italiano: il nuovo lanciatore è nato dagli studi degli ingegneri di Avio, negli stabilimento di Colleferro (Roma) negli anni ’90; ed è lì che è stata realizzata per il 65% la sua produzione. Lo stesso gruppo, tramite la società ELV costituita nel 2000 con l’Agenzia Spaziale Italiana (70% Avio e 30% ASI) proprio per gestire il nuovo programma, è prime contractor del lanciatore e coordina 40 aziende di 12 paesi europei.
Per lo sviluppo delle attività spaziali (sia scientifiche che di servizi tecnologici), in particolare per la messa in orbita di satelliti o l’invio di sonde interplanetarie, sono fondamentali i razzi vettori, cioè i missili, detti più comunemente “lanciatori” (launchers). Finora l’Europa, tramite l’Esa disponeva di tre lanciatori: Ariane 5, per satelliti fino a 10 tonnellate e (in collaborazione con la Russian Federal Space Agency), per satelliti fino a 3 tonnellate. Ora con si completa la “flotta” per carichi fino a 1.500 Kg.
La prima novità di Vega è quindi che si tratta di un lanciatore per satelliti di piccole dimensioni, anche se il suo carico utile prevede una molteplicità di “ospiti”, come già in questa prima missione; in generale, l’intervallo di carico che sarà in grado di lanciare va dai 300 a circa 1.500 kg. Un suo punto di forza è quindi la flessibilità nelle missioni, cui si aggiungono i costi contenuti che rendono accessibile lo spazio anche a soggetti che prima non avrebbero potuto accedervi, come università e centri di ricerca.
Sul piano tecnico non mancano le novità. Vega è un razzo-vettore a quattro stadi, i primi tre sono alimentati da propellente solido, il quarto è costituito da un modulo a propellente liquido; il motore del primo stadio, il P80, è un dimostratore tecnologico, progettato con tecnologie innovative come l’utilizzo della fibra di carbonio, che saranno applicate anche alle future versioni dei motori degli Ariane 5.
È stato progettato per missioni che prevedono il lancio di uno o più satelliti e la loro immissione in un’orbita circolare sincrona con il Sole a una quota di 700 chilometri. Diminuendo il carico, può aumentare la quota dell’orbita; è possibile modificare anche l’inclinazione dell’orbita rispetto all’equatore terrestre, andando da orbite polari a orbite equatoriali. In questa prima missione Vega porterà nello spazio nove satelliti dal peso complessivo di circa 700 kg in un’orbita circolare di 1450 km di altitudine e con una inclinazione di 71°, sfruttando le sue notevoli capacità nell’immettere in orbita più satelliti con lo stesso lancio.
L’interesse scientifico di questa missione è rilevante e tocca nientemeno che la Relatività Generale di Einstein. Verrà messo in orbita il LARES (LAser Relativity Satellite), una missione dell’ASI per misure relativistiche, che permetterà di raggiungere importanti obiettivi scientifici nel campo della fisica gravitazionale, fisica fondamentale e scienze della Terra. Il LARES è un satellite completamente passivo: è una sfera in tungsteno che ospita retroriflettori, grazie ai quali sarà possibile conoscerne la posizione da terra con elevatissima precisione. I dati saranno acquisiti attraverso l’International Laser Ranging Service (ILRS), una rete di stazioni di laser ranging che rende immediatamente disponibili i dati a tutto il mondo.
La teoria della Relatività Generale di Albert Einstein, teoria su cui si basa la nostra comprensione dell’Universo su grande scala, pur avendo avuto diverse conferme sperimentali, continua ad essere messa alla prova. In breve, descrive l’universo come un continuum spazio-temporale (quindi a 4 dimensioni, 3 spaziali e 1 temporale) dove la presenza di una massa incurva lo spaziotempo e il movimento delle masse (cioè dei corpi celesti) a sua volta dipende dalla curvatura dello spaziotempo.
I due filoni in cui si concentra la verifica sono la rivelazione delle onde gravitazionali e la misura sempre più accurata dell’effetto Lense-Thirring. Questo effetto descrive la distorsione dello spazio-tempo causata dalla rotazione di un corpo dotato di massa ed è stato misurato con una precisione del 10% attraverso la valutazione della variazione dell’orbita dei satelliti italo-americani LAGEOS e LAGEOS 2, misurata per mezzo del laser ranging. La messa in orbita di LARES e l’analisi scientifica dei dati da esso ottenuti permetterà di ottenere un’accuratezza dell’ordine dell’1% nella misura dell’effetto Lense-Thirring.
Oltre a questo obiettivo primario, la missione consentirà anche di effettuare importanti misure in Geodinamica e Geodesia spaziale, per la definizione del Sistema di Riferimento Terrestre Internazionale (ITRF). Oltre a LARES saranno messi in orbita sette CUBESAT, dei micro-satelliti sviluppati con finalità formative da diverse Università Europee tra cui alcune italiane; e anche ALMASAT-1, un micro-satellite sviluppato dall’Università di Bologna per validare tecnologie di propulsione spaziale. Ora non resta che attendere il decollo (visibile in diretta streaming). L’assemblaggio del lanciatore è stato completato nelle scorse settimane, integrando nella base di Kourou i quattro stadi e il guscio contenente i satelliti, per un totale di 30 m di altezza, 3 m di diametro massimo e un peso di 136 tonnellate.
In questi ultimi giorni si sta ultimando la preparazione di Vega con il riempimento di combustibili ipergolici dei serbatoi del quarto stadio e con il controlli finali dei sistemi che si completeranno due giorni prima del lancio. Tra l’altro, anche la la gestione dei sistemi di terra necessari per il lancio dalla rampa del complesso ELA-1 di Kourou è affidata a un’azienda Italiana, la Vitrociset SpA. Insomma, una punta di orgoglio giustificata, per un’attività che fa entrare l’Italia nel gruppetto dei sei paesi al mondo in grado di realizzare un lanciatore completo.