La versione ES-ATV di Ariane 5 pronta al lancio del primo ATV

Il veicolo di lancio del primo Automated Transfer Vehicle (ATV) dell'ESA, che partirà il prossimo 9 Marzo alle 5:03 CET, sarà una particolare evoluzione del lanciatore pesante Ariane 5, la versione A5-ES-ATV. Sebbene infatti l'ATV non sarà portato in orbita dalla versione più potente di Ariane 5, la ECA, che è stata qualificata nel corso del 2005 per i lanci in orbita di trasferimento Geostazionaria (GTO), serviranno per il lancio sia il potente motore principale Vulcain 2, sia l'upper stage a propellente stivabile (EPS) ed il suo motore riaccendibile, chiamato Aestus.

Alcuni adattamenti del lanciatore sono stati necessari per assicurare la piena compatibilità con il pesante ATV e l'orbita di parcheggio designata. L'upper stage porterà il modulo automatico europeo pesante più 20 tonnellate sul piano orbitale della Stazione Spaziale Internazionale in un'orbita terrestre bassa (LEO) circolare di circa 300 km di quota, inclinata appunto di 51.6 gradi rispetto al piano equatoriale terrestre. In questa prima missione ATV-Jules Verne ha una massa di 19360 kg e la quota dell'orbita di parcheggio è stata abbassata a 260 km.

La versione ES-ATV di Ariane 5 ha dovuto potenziare e variare le sue usuali richieste di orbita e di masse, essendo Jules Verne il payload maggiore di ogni missione Ariane, circa il doppio in massa del più massivo payload singolo di Ariane 5, il satellite Envisat. Per questo il lanciatore è stato sottoposto a riadattamenti dell'hardware ed a test e studi specifici per la missione.

La baia di carico (Vehicle Equipment Bay) è stata completamente ridisegnata a livello strutturale e irrigidita ulteriormente. La seconda attività principale di riadattamento del vettore europeo è stata l'analisi di tutta la traiettoria di ascesa e di inserimento in orbita, riconsiderando aerodinamica,  ambienti termico ed elettromagnetico anche alla luce degli effetti sul veicolo e sul payload, considerando che il centro di massa del lanciatore è in posizione molto diversa dagli altri lanci di Ariane 5.

Circa due minuti e 10 secondi dopo il decollo dalla base di lancio di Kourou in Guyana Francese, i due boosters di accelerazione a propellente composito alluminizzato si separeranno dal core centrale, che continuerà a produrre spinta, mentre un minuto e 10 secondi dalla separazione il fairing che protegge il carico utile verrà aperto.

Cinque minuti più tardi il motore principale a combustibile liquido criogenico cesserà di funzionare ed avverrà la separazione, lasciando ATV attaccato all'upper stage. Quest'ultimo, equipaggiato con il propulsore Aestus, verrà portato nell'orbita di parcheggio finale grazie alle riaccensioni del motore e con una traiettoria balistica (i.e. non propulsa) di 45 minuti.

Dopo la separazione del motore principale criogenico EPC, il motore EPS-Aestus dell'upper stage produrrà spinta per 8 minuti, sull'Oceano Atlantico, prima della fase balistica della traiettoria, che comporterà circa mezza orbita attorno alla terra.

La riaccensione dell'upper-stage Aestus avverrà sopra il sud Est dell'Australia, per circa 30 secondi, per circolarizzare l'orbita all'altitudine di 260 km. Quattro minuti dopo il payload ATV si separerà sopra l'Oceano Pacifico e diventerà il primo veicolo spaziale automatico europeo a raggiungere la stazione spaziale Internazionale.

Il motore EPS e la baia di carico dell'Ariane 5 compiranno un'ultimo obiettivo: un'orbita più tardi, sopra l'ovest dell'Australia, Aestus si riaccenderà per la seconda volta brevemente, determinando il de-orbit sicuro e controllato dell'intero complesso di lancio rimanente, con conseguente rientro e distruzione su un'area predefinita e disabitata del Sud Pacifico.

L'adattamento di Ariane 5 ha comportato 4 anni e mezzo di lavoro coordinato dall'Agenzia Spaziale Francese (CNES) attraverso l'azienda ASTRIUM Space Transportation come prime contractor. Da gennaio 2008 il lanciatore è stato integrato a Kourou con l'ATV-Jules Verne.

Immagini: ESA