Lanciare piccoli satelliti nello spazio nel modo più ecocompatibile ed economico possibile
Il mercato dei piccoli satelliti è in piena espansione: la domanda è in crescita grazie ai costi decisamente inferiori e alle programmazioni di lancio molto più brevi rispetto a quelli più grandi. Tuttavia, molti piccoli satelliti sono attualmente obbligati a condividere il viaggio con satelliti più grandi come carico utile secondario, il che porta a gravi ritardi e alla necessità di pianificare la programmazione con addirittura anni di anticipo.
Passi in avanti nel lancio dei piccoli satelliti
Con l’obiettivo di lanciare in orbita una nuova categoria di piccoli satelliti, l’azienda britannica di servizi di lancio in orbita Orbex ha sviluppato uno dei veicoli più avanzati al mondo per il micro-lancio a basse emissioni di carbonio a elevate prestazioni. A maggio 2022, Orbex ha svelato il primo prototipo di razzo spaziale orbitale in scala reale nella sua rampa di lancio dedicata. Grazie a una capacità di carico utile di 180 kg, il veicolo di micro-lancio elimina i problemi di condivisione del viaggio e riduce i costi di un lancio dedicato per gli operatori dei piccoli satelliti. Inoltre, fornisce una maggiore flessibilità di programmazione.
Un rivoluzionario serbatoio di carburante in composito
Il razzo deve gran parte del suo successo ai serbatoi all’avanguardia costruiti come parte del progetto PRIME, finanziato dall’UE. Avvalendosi di un ampio ventaglio di materiali e tecniche avanzati, il team ha realizzato un modello ingegneristico in scala reale di tali serbatoi di carburante criogenici in fibra di carbonio. L’innovativa architettura del serbatoio di carburante riduce la massa secca del veicolo di lancio del 30 % rispetto alle progettazioni convenzionali. Si tratta di un aspetto fondamentale per i piccoli satelliti: i chilogrammi in meno si traducono in efficienza, prestazioni e forza maggiori. Inoltre, una massa bassa è un fattore cruciale nella costruzione dei veicoli di micro-lancio. Il veicolo sfrutta le proprietà dei propellenti criogenici: gas raffreddati a temperature inferiori allo zero e condensati per produrre liquidi estremamente combustibili. I propellenti criogenici, quali l’ossigeno e l’idrogeno liquidi, sono stati impiegati per raggiungere l’enorme spinta necessaria per i grandi razzi. PRIME ha progettato, collaudato, prodotto in scala reale, strumentato e sottoposto a prova di pressione il serbatoio. In seguito, il team ha convalidato il concetto in condizioni criogeniche. «Riteniamo che si tratti di un’innovazione rivoluzionaria e forse del primo serbatoio criogenico in fibra di carbonio senza rivestimento mai realizzato in Europa», commenta Chris Larmour, fondatore e amministratore delegato di Orbex, l’azienda privata di servizi di lancio leader a livello europeo che ha coordinato il progetto PRIME. Larmour rivendica un altro primato: la prima strategia di carburante per razzi ecocompatibile. Il veicolo di micro-lancio produce fino al 96 % in meno di emissioni rispetto a veicoli paragonabili alimentati a combustibili fossili. Come parte dello sviluppo del sistema di serbatoio, il team del progetto ha inoltre maturato la progettazione delle strutture di spinta del motore del razzo che ospitano il sistema del motore, oltre ai serbatoi principali per il carburante. Ciò ha ottimizzato l’incapsulamento dei principali sistemi motore.
Introdurre un micro-lanciatore europeo sul mercato globale
Grazie al progetto, Orbex ha istituito nuovi partenariati commerciali e conquistato nuovi clienti. È stato in grado di raccogliere ulteriori finanziamenti di capitale di rischio, instaurare nuove strutture di produzione e collaudo e aumentare il proprio personale a tempo pieno da 25 a 90. Orbex ha inoltre ottenuto un brevetto per la tecnologia, che è stata estesa ad altri 13 territori, tra cui gli Stati Uniti. «PRIME consentirà di accedere, in modo ecocompatibile ed economico, allo spazio dall’Europa continentale», conclude Larmour. «Faciliterà inoltre lo sviluppo di una piccola industria di lancio satellitare che dovrebbe generare 1,1 miliardi di profitti economici nel corso del decennio.»
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