Vega è l’acronimo di Vettore Europeo di Generazione Avanzata, ovvero un lanciatore per satelliti di piccole dimensioni dell’ESA (Agenzia Spaziale Europea).
Elevata tecnologia, altissimo livello di precisione e controllo impeccabile lungo l’intero processo. La costruzione di un lanciatore per satelliti di piccole dimensioni Vega pone di fronte a sfide tecnologiche non indifferenti.
di Elisa Maranzana
Conosciuto in astronomia come il nome della stella più brillante della costellazione della Lyra, Vega è anche l’acronimo di Vettore Europeo di Generazione Avanzata, ovvero un lanciatore per satelliti di piccole dimensioni dell’ESA (Agenzia Spaziale Europea) progettato per portare carichi leggeri in orbita terrestre bassa (LEO, Low Earth Orbit), vale a dire fino a una quota di 1.500 km.
Vega è il primo lanciatore italiano e la sua fase di sviluppo è durata circa dieci anni. È stato però proprio il progetto di questo vettore a permettere al nostro Paese di affacciarsi per la prima volta come sistemista nel settore lanciatori, nonché al colosso in campo aerospace AVIO – coinvolto in prima linea in qualità di sviluppatore tecnico – di fare un importante salto di qualità.
Ma come funziona esattamente un Vega? Per cosa viene utilizzato? E, soprattutto, cosa significa e cosa implica produrre un vettore di questo genere? Lo abbiamo chiesto ad Alessandro D’Acunzo, Responsabile tecnologie e processi di AVIO, attualmente impegnata nella fase conclusiva dello sviluppo del Vega C. Fase che culminerà con il primo lancio previsto proprio per la metà di quest’anno.
Il lanciatore Vega è un vettore a corpo unico con tre stadi a propellente solido P80, Zefiro 23, Zefiro 9 e uno stadio per le manovre orbitali a propellente liquido, l’AVUM.
LE CARATTERISTICHE
Il lanciatore Vega è un vettore a corpo unico con tre stadi a propellente solido P80, Zefiro 23, Zefiro 9 e uno stadio per le manovre orbitali a propellente liquido, l’AVUM. Alto 30 m per un peso di 137 t, è dotato di un alloggiamento per il carico utile di 2,3 m di diametro per 7,88 m di altezza. A oggi Vega ha messo in orbita decine di satelliti, diventando un progetto di grande successo non solo per AVIO, ma anche per le oltre quaranta società che vi hanno contribuito.
“I satelliti che vengono lanciati in orbita bassa sono destinati principalmente all’osservazione terrestre”, ci spiega D’Acunzo. “Si tratta quindi di satelliti per il monitoraggio ambientale, satelliti scientifici, o di comunicazione. Questo perché le orbite basse hanno la capacità di coprire una zona della Terra che può essere variabile, il che permette un monitoraggio molto accurato”.
“I satelliti che vengono lanciati in orbita bassa sono destinati principalmente all’osservazione terrestre”, spiega D’Acunzo di AVIO.
FLESSIBILITÀ
“A differenza di Ariane 5 – il più grande lanciatore attualmente esistente, utilizzato per posizionare i satelliti in orbita geostazionaria, e che è caratterizzato da una configurazione stabile – Vega è un lanciatore molto flessibile”, continua D’Acunzo. “Può infatti essere configurato nella sua parte alta a seconda delle esigenze del cliente, e questo naturalmente fa sì che il vettore cambi configurazione praticamente a ogni singolo lancio. Ci è capitato di portare un solo satellite che aveva la necessità di un’orbita specifica LEO, ma – di recente – anche di posizionare circa 50 satelliti di piccole dimensioni, ciascuno dei quali aveva un’esigenza particolare”.
È proprio per le caratteristiche intrinseche di questo vettore che quindi non è possibile parlare di un processo produttivo congelato e quindi di un prodotto configurato non più oggetto di modifiche o di implementazioni di sviluppo successive.
SFIDE PRODUTTIVE
La costruzione di un Vega presuppone la realizzazione di tantissimi componenti prodotti in parallelo, che poi vengono integrati in una fase finale. Fase che sostanzialmente prevede integrazione meccanica, integrazione e test elettrici ed elettronici e integrazione di tipo fluidico. Se consideriamo i componenti che hanno un lead time più lungo, il tempo necessario alla costruzione di un Vega è di circa un anno.
Com’è facile immaginare, costruire un lanciatore Vega pone di fronte a sfide produttive tutt’altro che banali. “Durante la fase di sviluppo di questi vettori”, prosegue D’Acunzo, “è necessario innanzitutto avere la capacità di individuare materiali altamente performanti, perché saranno poi sottoposti a delle sollecitazioni di carattere meccanico, termico e aerotermico molto elevate, dovendo restare all’interno di valori ben precisi, con delle dispersioni molto basse. Questo perché il comportamento del motore a propellente solido deve poter essere sempre riproducibile così da poter fornire una curva di spinta sempre sostanzialmente uguale, lasciando al quarto stadio (vale a dire quello a propellente liquido) la possibilità di rispondere alle esigenze del cliente e quindi di missionizzare il lancio”.
“Vega è un lanciatore molto flessibile; può essere configurato nella sua parte alta a seconda delle esigenze del cliente”, afferma D’Acunzo.
L’IMPORTANZA DELLA TECNOLOGIA
La costruzione di un lanciatore Vega presuppone anche un altissimo livello di precisione lungo l’intero processo produttivo che si traduce, di fatto, in una sfida tecnologica non indifferente. Un discorso che vale soprattutto per le fasi di lavorazione meccanica e integrazione poiché si ha a che fare con tolleranze intorno al decimo o addirittura al centesimo di millimetro a seconda del caso. Tali esigenze produttive non possono naturalmente prescindere dall’impiego di macchinari molto complessi, in grado – fra le altre cose – di gestire particolari di diverse dimensioni.
“Un’altra sfida”, spiega ancora D’Acunzo, “è quella legata alla progettazione e a un controllo impeccabile di tutte le fasi dei processi chimici, perché la trasformazione dei materiali, con particolare riferimento ai propellenti solidi, richiede tempistiche molto strette, poiché si ha a che fare con materiali che entrano in reticolazione”. Un problema durante un processo del genere, infatti non è unicamente legato alla qualità del prodotto ma interessa anche, e soprattutto, gli aspetti di sicurezza, viste le caratteristiche energetiche dei materiali con cui il settore spazio ha a che fare”.
NECESSITÀ DI SPAZIO
Alessandro D’Acunzo tocca infine il tema legato allo spazio. “Questo tipo di prodotti, sia per le dimensioni sia per le caratteristiche dei materiali impiegati, impongono dei vincoli particolari, nonché la necessità di avere spazi di grandi dimensioni e locali che rispondano a precise normative. Lo stabilimento produttivo AVIO di Colleferro, in provincia di Roma, sorge su un’area di circa 330 ettari e dispone di un centinaio di locali di fabbricazione”. Locali che ospitano attività che naturalmente devono essere gestite e coordinate nonostante la distanza fisica. ©TECN’È
La costruzione di un lanciatore Vega presuppone anche un altissimo livello di precisione lungo l’intero processo produttivo che si traduce, di fatto, in una sfida tecnologica non indifferente.