Il modulo Adeline.
L’8 luglio 2011, dopo trent’anni di onorata carriera, con un totale di 135 missioni (di cui solo due senza successo, ma il cui esito è tristemente noto), si chiude l’era di un simbolo dell’esplorazione e dei viaggi spaziali: quella dello Space Shuttle, l’ultima navicella in grado di decollare come un lanciatore e atterrare come un aereo e a essere stata concepita in modo quasi totalmente riutilizzabile. Nessun altro mezzo spaziale è stato in grado di sostituirlo, ma le nuove tendenze muovono nella direzione di un pieno o parziale riutilizzo dei lanciatori per ridurre i costi di lancio e servire in maniera efficiente l’indotto aerospaziale globale in continua espansione.
Piacere, Adeline!
“ADvanced Expendable Launcher with INnovative engine Economy”, in arte Adeline, è un progetto sviluppato da Airbus, divisione Defence & Space, che punta a riutilizzare il primo stadio del motore dei lanciatori pensanti. Un progetto inizialmente non nelle priorità della compagnia, ma che adesso sta assumendo un’importanza crescente, visto che la direzione verso cui muove il settore spaziale è proprio quella di cercare di minimizzare i costi attraverso il totale o parziale riutilizzo delle parti dei lanciatori.
Il progetto Adeline si propone di fare ciò in maniera innovativa e completamente diversa rispetto a quello che in questi mesi è stato fatto per esempio dall’americana SpaceX. Infatti, mentre quest’ultima mira a riportare a terra quasi l’intera struttura del lanciatore, compresa di motori, strumentazione e taniche di combustibile, l’Airbus ha scelto di concentrarsi sulle parti più costose di una missione, ovvero il motore del primo stadio e l’avionica di bordo.
Panoramica di una tipica missione di Adeline.
Sostanzialmente il progetto Adeline prevede che ciascun lanciatore sia equipaggiato con un primo stadio dotato di piccole ali. Queste permetteranno un rientro controllato simile all’atterraggio di un normale aereo o drone.
Una volta esaurita la propria missione operativa, il propulsore principale si distaccherà dalle taniche di combustibile e dal resto della struttura (che non potrà essere riutilizzati) e impiegando una modesta quantità di combustibile extra, verrà fatto rientrare nell’atmosfera a una velocità pari a circa 5 volte quella del suono, in maniera del tutto analoga al rientro di una sonda o di una Soyuz.
La differenza però è in quello che avviene dopo. Il modulo Adeline infatti, a una certa altezza dal suolo, aprirà in maniera automatica dei propulsori a elica e verrà pilotato in remoto fino alla pista d’atterraggio predefinita, dove atterrerà come un normale velivolo. Una volta a terra, il modulo potrà essere inviato alla linea di produzione del vettore seguente, dove verrà preparato e assemblato per il lancio successivo.
Adeline apre i propulsori a elica.
Adeline atterra come un normale drone.
Il Perché nei Costi di un Lancio
La forza motrice che sta spingendo il mercato aerospaziale sempre più verso il riutilizzo è di natura economica e lo si può ben capire semplicemente dando un occhio ai costi di lancio. Ad esempio, basta chiedersi: quanto costa oggi la messa in orbita di un satellite? I prezzi si aggirano intorno ai10.000 euro per chilogrammo per il solo lancio! Ne consegue che collocare un satellite in orbita bassa può arrivare a costare una cifra compresa tra i 150 e i250 milioni di euro.
Abbattere i costi anche solo dell’1% o poco più significherebbe riasparmiare 2 milioni di euro per ogni lancio! E come già detto la spesa maggiore risiede nell’avionica di bordo, nella costruzione e manutenzione dei motori e nel combustibile utilizzato. Su tutti e tre questi fronti è possibile agire riutilizzando parti di un lancio precedente.
Le Altre Soluzioni
SpaceX
Atterraggio verticale di SpaceX.
Diverse strategie sono state pensate e progettate per raggiungere quest’obiettivo. E sicuramente quella più vicina a essere realizzata è la soluzione proposta dall’americana SpaceX: essa prevede che, eccetto il carico utile, l’intera struttura del lanciatore, compresa di motore e taniche, venga rispedita a terra e che atterri verticalmente su una piattaforma-drone mobile posta in mezzo all’oceano. Questo permetterebbe virtualmente di riutilizzare quasi l’intera struttura di un lanciatore per i lanci successivi. Un grande vantaggio, certo, ma ovviamente non mancano alcune note negative. Due in particolare: lo sforzo eccessivo sulla struttura in fase di atterraggio verticale e il combustibile extra da imbarcare alla partenza per poter riportare la grande massa strutturale verso terra. Infatti, con questa configurazione bisognerebbe aggiungere una quantità importante di combustibile, il che si traduce in costi e peso, che a sua volta genera altri costi.
In confronto, Adeline di Airbus, pur limitandosi a recuperare molto meno, si prefigge di farloimpiegando solo una minima parte di combustibile extra, con appena10% in più di peso dello stadio. Tuttavia la stessa società ha dichiarato che l’impiego di Adeline in una missione non avverrà prima del 2025.
ULA
Il concept di ULA.
Un’altra idea arriva dal gruppo ULA (United Launch Alliance), nato dalla collaborazione delle americane Boeing e Lockheed Martin: anche in questo caso si mira a recuperare solo il propulsore del primo stadio; questo rientrerà l’atmosfera protetto da uno scudo termico, in maniera del tutto analoga ad Adeline, ma una volta raggiunta una certa altezza verrà intercettato in volo da un elicottero e riportato a terra, con tutti i rischi che questa operazione può comportare.
Il Futuro è Ora!
La sfida che comincia oggi riguarda il futuro del settore aerospaziale: la corsa delle agenzie verso le nuove tecnologie continua incessante e incalzata dalla comparsa sul mercato di aziende private che investono tanto e in maniera più rapida ed efficiente, offrendo prezzi competitivi. Seguendo strade diverse, si rincorre un obiettivo comune: produrre di più spendendo di meno e riutilizzando quel che già c’è.
L’Airbus afferma che Adeline non sarà integrato sul nuovo Ariane 6, la cui produzione è già stata avviata, ma garantisce al contempo che esso sarà progettato in modo da essere compatibile con i principali tipi di lanciatori presenti sul mercato, muovendo così i primi passi verso la futura “standardizzazione” dei moduli di rientro.
La sfida tecnologica a SpaceX è stata lanciata: che la stagione del “riciclo spaziale” abbia inizio!
Linkografia:
- Pagina ufficiale Airbus Defence & Space: http://airbusdefenceandspace.com/reuse-launchers/
- BBC webpage: http://www.bbc.com/news/science-environment-33006056
- Portale space.com: http://www.space.com/29620-airbus-adeline-reusable-rocket-space-tug.html
- Portale spacenews.com: http://spacenews.com/meet-adeline-airbus-response-to-reusable-spacex-rocket/
- Portale arstechnica.co.uk: http://arstechnica.co.uk/science/2015/06/airbus-unveils-adeline-its-clever-answer-to-spacexs-reusable-rockets/
- Link al video della missione: https://www.youtube.com/watch?v=tV29pEvZvZw
