Vega: decimo volo, decimo successo

Dieci su dieci: è il rapporto, invidiabile, tra i voli e i successi che può vantare Vega, il lanciatore leggero di ESA che, nella notte tra il 1° e il 2 agosto, è decollato dallo spazioporto di Kourou con un carico complessivo di 982 kg, in direzione dell’orbita polare.

Optsat-3000

La decima missione Vega dal 2012 – la seconda del 2017 – prevedeva la messa in orbita di due satelliti con il coinvolgimento, in vari rapporti e proporzioni, di tre paesi diversi: Italia, Francia e Israele. All’Italia o, più esattamente, al nostro Ministero della Difesa, appartiene il satellite rilasciato per primo, Optsat-3000, destinato all’acquisizione di immagini della terra per scopi di sicurezza.

Optsat-3000 durante la preparazione al lancio. Credit: Arianespace

Il nome Optsat-3000 non indica solo un veicolo spaziale ma un intero programma di cui è responsabile Telespazio, joint venture tra Leonardo e Thales, che ha il ruolo di contractor prinicipale. La realizzazione del satellite è stata affidata, sulla base di accordi di cooperazione tra Italia e Israele, a Israel Aerospace Industries (IAI), mentre i servizi di lancio, con il relativo supporto ingegneristico sono stati di competenza di OHB Italia.

La IAI, che è specializzata nelle produzione di satelliti per l’osservazione della terra, ha realizzato con Optsat-3000 un dispositivo relativamente compatto e leggero (al lancio pesava “soli” 368 kg), in grado di operare riprese ad alta risoluzione e con un’alta precisione di geolocalizzazione. La bassa inerzia del satellite permetterà l’acquisizione di un elevato numero di immagini in un solo passaggio orbitale, nel corso della sua vita operativa, stimata in almeno sette anni.

Parte del programma è anche un ground segment per il controllo in orbita, l’acquisizione e l’elaborazione dei dati, che include il Centro Spaziale del Fucino, il Centro Interforze Telerilevamento Satellitare di Pratica di Mare (CITS,) il Centro Interforze di Gestione e Controllo (CIGC) di Vigna di Valle, ma anche l’israeliana MTB. Il sistema di imaging ottico di Optsat sarà interoperabile con i satelliti per l’osservazione radar COSMO-SkyMed che il Ministero della Difesa gestisce insieme all’ASI.

Venμs

Tecnici al lavoro su Venμs. Credit: Arianespace

Di tutt’altra natura sono invece gli scopi, scientifici e tecnologici, dell’altro passeggero di Vega VV10, frutto di una collaborazione tra l’agenzia spaziale israeliana (ISA) e quella francese (CNES). Il satellite Venμs – con la “μ” di “micro” (l’acronimo infatti sta per “Vegetation and Environment monitoring on a New Micro Satellite”, ovvero: “monitoraggio della vegetazione e dell’ambiente su un nuovo microsatellite”) – è stato costruito su piattaforma IAI ed integrato dalla società israeliana.

Gli obiettivi scientifici della sua missione, della durata di 4 anni e mezzo, riguardano l’analisi della situazione ambientale e lo studio dello sviluppo della vegetazione in alcune zone del pianeta, che saranno riprese a brevi intervalli di tempo e con le medesime condizioni di illuminazione permesse dall’orbita eliosincrona, attraverso una camera multispettrale fornita da CNES. Tale dispositivo è in grado di fare riprese simultaneamente in dodici diverse bande spettrali (dal visibile all’infrarosso vicino) che potranno essere combinate in immagini a colori ricche anche di dettagli invisibili all’occhio umano.

Venμs vuole anche dimostrare un particolare sistema di propulsione elettrica, basato su thruster ad effetto Hall. Il satellite però, per ridondanza, è dotato anche di propulsori chimici, che giustificano, con il loro propellente, gran parte dei suoi 264 kg di massa al liftoff.

Novità per Vega

Al momento del lancio i due satelliti erano collocati, uno sopra l’altro, attraverso l’adattatore VESPA (“Vega Secondary Payload Adaptor”), con Venμs nella posizione di “passeggero inferiore” (e quindi rinchiuso nell’adattatore come in un fairing interno) e Optsat-3000, di dimensioni più grandi, come superiore. Il tutto era protetto da un nuovo fairing che estendeva anche a Vega la tecnologia già sperimentata con successo su Ariane 5 durante il lancio dello scorso 28 giugno. La nuova ogiva, sviluppata dalla svizzera RUAG Space, utilizza un diverso materiale composito, è formata da un numero inferiore di parti e non prevede giunti metallici. Il tutto risulta più leggero ma anche più economico.

Il nuovo fairing sta per essere chiuso su Optsat-3000, posizionato sopra l’adattore VESPA che contiene Venμs. Credit: Arianespace

Un’altra novità di questa missione riguardava la piattaforma di lancio, che è stata modificata per ridurre i carichi acustici, ossia la pressione causata dalle onde sonore prodotte dagli scarichi del primo stadio durante il decollo. Le modifiche hanno sfruttato un modello informatizzato dell’ambiente acustico al liftoff sviluppato in base a un accordo per lo scambio di conoscenze tra ESA e NASA. Le misure effettuate a terra e sul veicolo durante questo volo consentiranno di valutare l’efficacia dei miglioramenti.

Vega VV10 sulla piattaforma, qualche minuto prima del lancio. Credit: Arianespace

Cronaca della missione

Il decollo è avvenuto alle 22.58.33 del 1° agosto, secondo l’ora di Kourou, quando da noi erano 3.58.33 del giorno successivo. Vega si è innalzato rapidamente nel cielo notturno, con la sorprendente accelerazione tipica della propulsione solida, spinto da primo stadio (P80), che ha bruciato per la durata nominale di poco meno di due minuti – l’unica fase del volo documentata dalle immagini in diretta offerte da Arianespace, che permette agli interessati di seguire la maggior parte di ogni missione attraverso animazioni molto accurate basate sulla telemetria, ma che purtroppo non ha ancora inserito telecamere a bordo dei suoi vettori.

Fotogramma dall’animazione che, durante la diretta, ha mostrato la separazione del primo stadio. Credit: Arianespace

A T+00:01:58, quando il veicolo che procedeva in direzione Nord era a oltre 60 km di quota e aveva raggiunto una velocità di 1,74 km/s, è subentrato il secondo stadio, Zefiro-23, che, con un lavoro di 102 secondi, ha portato la quota a 155 km e la velocità a 3,8 km/s.

E’ stato compito del terzo stadio, Zefiro-9, spingere in 162 secondi i satelliti, ormai liberati dal fairing, sulle soglie della velocità orbitale, a 7,6 km/s a una quota di 236 km. L’obiettivo della prima tappa, l’orbita eliosincrona ad un’altezza di 450 km destinata a Optsat-3000, era però ancora lontano, soprattutto in termini di tempo. Per raggiungerla sono stati necessari 34 minuti e due accensioni dell’upperstage a propellenti chimici AVUM: la prima, per innalzare l’orbita, è durata 6 minuti, la seconda, per circolarizzarla, meno di un minuto mezzo.

Optsat-3000, come previsto, è stato rilasciato a T+00:42, seguito una decina di minuti dopo dall’espulsione dell’adattatore VESPA, che ha esposto allo spazio Venμs.

Al centro di controllo di Kourou si applaude dopo l’ingresso in orbita di Optsat-3000. Era presente al lancio il presidente dell’ASI, Roberto Battiston. Alla sua destra il generale Enzo Vecciarelli, rappresentante dell’Aeronautica Militare, e Lorenzo d’Onghia di Telespazio. Credit: Arianespace

La destinazione del satellite franco-israeliano era un’orbita eliosincrona più alta, a 720 km, e per raggiungerla sono state necessarie altre due accensioni di AVUM. La prima, di un minuto, è avvenuta a T+00:53 e la seconda, di durata analoga, dopo circa 41 minuti.

Venμs si è staccato da AVUM un’ora e 37 minuti dopo il lancio; dopo altri 10 minuti l’upperstage effettuava la quinta ed ultima accensione di rientro, concludendo con successo la missione VV10.

Video dell’intera diretta della missione, con commento in inglese. Il liftoff è a 14.43.