Rivoluzionaria tecnologia per vettori destinati ai piccoli satelliti offre una accesso a basso costo allo spazio
In virtù dei progressi compiuti nella miniaturizzazione dei satelliti e nella tecnologia elettronica, lo sfruttamento di sistemi spaziali per osservazione della Terra, telecomunicazioni e oggetti connessi a Internet sta diventando più popolare. Questi sviluppi stanno portando lo spazio alla portata di un’ampia gamma di aziende private, e perciò esso non è più appannaggio di pochi governi con programmi spaziali ben finanziati. Micro vettori, un’alternativa per il lancio di piccoli satelliti Tradizionalmente, i microsatelliti sono trasportati come carichi utili attaccati su veicoli di lancio più grandi, ma i lunghi periodi di attesa per il lancio e i costi associati sono un grave problema. Le aziende stanno offrendo servizi di condivisione del viaggio in grado di trasportare molti piccoli satelliti nello spazio in una sola volta al fine di far abbassare i costi del lancio. I micro vettori sono un’alternativa ai razzi convenzionali e non rappresentano una novità per gli operatori dei satelliti. Nonostante alcuni progressi compiuti nel settore, lo sviluppo di micro vettori robusti e convenienti non ha avuto successo, a causa dei costi di lancio relativamente più elevati per chilogrammo di carico utile e della tecnologia immatura. Riconoscendo queste sfide, il progetto Pangea Aerospace, finanziato dall’UE, ha gettato le basi per sviluppare piccoli veicoli di lancio affidabili e convenienti in grado di portare fino a 150 kg di carico utile in basse orbite terrestri. «La nostra missione è stata quella di sviluppare nuove tecnologie per micro vettori di prossima generazione che riducono il costo di accesso allo spazio», evidenzia Luis Bellafont, direttore finanziario della start up Pangea Aerospace con sede a Barcellona. I motori aerospike ricevono un nuovo impulso In che modo le tecnologie di Pangea Aerospace superano le prestazioni dello stato dell’arte? Nonostante possano vantare diversi vantaggi rispetto al tradizionale ugello a campana, gli ugelli aerospike non hanno mai volato, principalmente a causa di difficoltà tecniche e costi elevati di fabbricazione. Questa situazione sta cambiando grazie all’approccio alla progettazione del motore di Pangea Aerospace, che si basa sulla tecnologia della produzione additiva. Il motore aerospike, che è in grado di adattarsi alla pressione ambientale durante l’ascesa, incrementa l’efficienza del 15 % rispetto agli ugelli del motore a campana. Un altro aspetto che rende questo motore aerospike interessante è l’utilizzo di componenti prodotti con stampa 3D basati su leghe di rame. «Grazie alla produzione additiva, è adesso possibile produrre questo tipo di motore. Per di più, abbiamo bisogno di un numero notevolmente inferiore di parti e fasi del processo; queste a loro volta riducono i costi di produzione e l’errore umano nella fabbricazione», sottolinea Bellafont. La riduzione al minimo dell’impatto ambientale dei lanci è stata una considerazione chiave durante la progettazione del razzo. Il motore di questo micro vettore compatto, a massa ridotta e a basse emissioni di carbonio è alimentato a metano liquido e ossigeno liquido; questo propellente ha una combustione pulita rispetto ad altri carburanti che sono altamente tossici e ipergolici. Razzi riutilizzabili, il catalizzatore per un accesso allo spazio a basso costo Pangea Aerospace ha ripensato il tradizionale processo di progettazione dei razzi, allo scopo di includere la riutilizzabilità del primo modulo del vettore fin dall’inizio. «Il recupero del primo modulo del vettore, quando la maggior parte sono progettati per essere monouso, fa risparmiare i costi riguardanti la produzione di nuovi motori e riduce drasticamente le risorse necessarie. La progettazione del motore rappresenta più del 50 % dei costi totali per la produzione del razzo», afferma Bellafont. La domanda di brevetto per l’innovativo sistema di recupero e atterraggio per il primo modulo è stata depositata. «Adesso che l’accesso allo spazio è stato democratizzato e diverse aziende private stanno facendo il loro ingresso nel mercato, risulta fondamentale concentrarsi sullo sviluppo di tecnologie che siano il più possibile sostenibili dal punto di vista commerciale. Molti soggetti possono essersi affacciati sul mercato dei micro vettori prima di Pangea Aerospace, ma i nostri innovativi concetti di tecnologie per micro vettori convenienti ci consentiranno di rimanere un passo avanti agli altri», conclude Bellafont.
Parole chiave
Pangea Aerospace, micro vettore, razzo, piccoli satelliti, primo modulo, bassa orbita terrestre, produzione additiva, riutilizzabilità
