VEGA: lift-off perfetto ma cosa ha portato nello spazio?

VEGA: lift-off perfetto ma cosa ha portato nello spazio?

A poco più di un anno dal successo del primo volo di qualifica, il 13 febbraio dell’anno scorso dalla base europea di Kourou nella Guyana Francese, il Vettore Europeo di Generazione Avanzata (VEGA) si è ripetuto. Pochi minuti dopo le 4 di questa mattina il piccolo gioiello ‘Made in Italy’ ha effettuato un perfetto lift-off e cominciato la sua prima missione operativa. A bordo porta tre satelliti costruiti da ESA, Vietnam ed Estonia.

Vega, acronimo di Vettore Europeo di Generazione Avanzata, è un vettore operativo, sviluppato in collaborazione dall’Agenzia Spaziale Italiana (ASI) e l’Agenzia Spaziale Europea (ESA) per l lancio in orbita di piccoli satelliti.

SVILUPPATORI

Lo sviluppo tecnico è stato affidato all’italiana ELV, una società partecipata al 70% dall’Avio e al 30% dall’ASI. Il progetto è stato avviato nel 1998. L’Italia è il maggior finanziatore e sviluppatore del programma con una quota del 65%, seguono la Francia (12,43%), il Belgio (5,63%), la Spagna (5%), l’Olanda (3,5%) e infine con quote marginali la Svizzera (1,34%) e la Svezia (0,8%).

CARATTERISTICHE
Il razzo è progettato per il trasporto in orbita di piccoli carichi, tra i 300 e i 2000 kg, in orbite basse o polari, in particolar modo eliosincrone.[2] Una caratteristica particolare e molto apprezzata è la possibilità di trasportare due o tre piccoli carichi contemporaneamente e posizionarli correttamente su orbite diverse, capacità non comune nei lanciatori di così piccole dimensioni. Il lanciatore è formato da un corpo singolo a quattro stadi, alto circa 30 metri, con un diametro massimo di circa 3 metri e con un peso al decollo di 137 tonnellate. A differenza di molti altri vettori, il Vega è stato costruito in fibra di
carbonio.

I 4 STADI DEL LANCIATORE

P80

Il primo stadio di Vega in ordine di accensione, detto P80, è stato sviluppato in un programma separato rispetto al lanciatore nel suo complesso. Questo programma è stato guidato dal Centre national d’études spatiales di Évry ed è stato finanziato da Francia (66%), Belgio, Paesi Bassi e Italia. Oltre a realizzare il primo stadio di Vega, il progetto P80 puntava anche a sviluppare nuove tecnologie utili per i futuri sviluppi della serie Ariane. La progettazione dello stadio è stata affidata all’italiana Avio (motore) e alla italo-francese Europropulsion (integrazione), oltre a commesse minori alla belga SABCA (sistema di controllo), alla francese Snecma (ugello) e all’olandese Stork B.V. (sistema di accensione).
Lo stadio è alto 11,20 metri, ha un diametro di 3 metri e un peso di 97 tonnellate, di cui 88 di propellente. La spinta prodotta dal motore, equivalente a 3 040 kN, viene fornita per 107 secondi.
Il P80 è stato sottoposto a due test di accensione, il primo si è svolto a Kourou il 30 novembre 2006 e si è concluso con successo: il motore ha fornito un comportamento molto simile alle previsioni.
Lo sviluppo del progetto si è quindi concluso con una seconda prova di accensione a Kourou il 4 dicembre 2007, durante la quale è stato utilizzato un nuovo ugello orientabile. Il motore ha generato una spinta in linea con le aspettative, permettendo allo stadio di essere dichiarato pronto per i voli.

ZEFIRO 23 e ZEFIRO 9
ZEFIRO = ZEro FIrst stage ROcket motor deriva dalla configurazione originaria del VEGA che prevedeva due Zefiri uguali per i primi due stadi del Lanciatore detti stadio zero e primo stadio.
Lo Zefiro 23 e lo Zefiro 9, dove il numero rappresenta il peso in tonnellate previsto all’inizio della progettazione, sono rispettivamente il secondo e il terzo stadio di Vega. Sono stati sviluppati, costruiti e testati da Avio, con la collaborazione della SABCA per il sistema di controllo.
Lo Zefiro 23 è stato sottoposto a due prove di accensione presso il poligono del Salto di Quirra, la prima il 26 giugno 2006[7], la seconda il 27 marzo 2008[8]. Entrambe si sono svolte con successo e lo Zefiro 23 è stato dichiarato abilitato al volo.
Anche lo Zefiro 9 è stato sottoposto a due prove di accensione al Salto di Quirra. La prima, svoltasi il 20 dicembre 2005 si è risolta in un pieno successo[9]; al contrario durante la seconda, del 27 marzo 2008, che seguiva un lavoro di revisione sulla base dei dati del primo test, il motore ha mostrato un calo anomalo della pressione interna.
L’insuccesso ha provocato un ritardo nello sviluppo del lanciatore, tuttavia il 23 ottobre 2008, in occasione di un nuovo test, il motore ha mostrato prestazioni soddisfacenti, anche grazie ad un nuovo ugello e una maggiore quantità di propellente.

AVUM
Il quarto stadio, denominato Attitude and Vernier Upper Module, ospita il motore responsabile dell’inserimento finale in orbita del carico. Al contrario degli stadi precedenti, che utilizzano propellente solido, il quarto stadio utilizza un propellente liquido, costituito da dimetilidrazina asimmetrica (UDMH) e tetraossido di diazoto come comburente. La regolazione dell’orientamento del modulo è attuata tramite un sistema che fa uso di elio. Al di sopra del motore si trova un modulo che ospita i componenti principali dell’avionica del lanciatore.
Lo stadio è alto 1,72 metri, ha un diametro di 1,9 metri e un peso di 1044 chilogrammi, di cui fino a 400 di propellente. La spinta fornita dal motore per 667 secondi equivale a 2,55 kN.

PRIMI VOLI
Il 26 giugno 2006 è stata portata a termine, presso il Poligono Sperimentale e di Addestramento Interforze di Quirra (Sardegna), la prova di accensione dei motori del secondo stadio Zefiro 23, che ha permesso di raccogliere fondamentali informazioni sulle caratteristiche dello stadio: variazioni di pressione, temperatura e velocità di combustione, profilo di spinta, controllo dell’orientamento della spinta tramite gli attuatori elettromeccanici che azionano l’ugello. I parametri raccolti hanno decretato il pieno successo della prova.
Il 30 novembre 2006 si è svolta con successo presso il centro spaziale della Guyana francese la prova di accensione dei motori del primo stadio P80 del lanciatore. Il 5 dicembre 2007 la versione definitiva del motore P80 è stata collaudata con successo nel centro spaziale di Kourou nella Guiana Francese.

PRIMO LANCIO
Il primo volo di Vega, inizialmente previsto per il novembre del 2010, è avvenuto il 13 febbraio 2012. Il primo lancio è stato effettuato il 13 febbraio 2012[15] dal Centre spatial guyanais di Kourou, portando in orbita nove satelliti, fra cui gli italiani LARES acronimo diLAser Relativity Satellite, (satellte ideato per misurare, con una precisione dell’1%, l’effetto Lense-Thirring della relatività generale, costruito con la collaborazione dell’Università La Sapienza e Almasat 1, costruito nel polo ingegneristico di Forlì dell’Università di Bologna. Il nome scelto per il programma deriva da quello della stella Vega.
Dopo il primo volo l’Agenzia Spaziale Europea ha previsto cinque lanci, come parte del programma VERTA (VEga Research and Technology Accompaniment) volto a convincere i potenziali utenti della validità del vettore. Durante questi voli, VEGA porterà in orbita satelliti dell’Agenzia, quali ADM-Aeolus (studio dell’atmosfera), Swarm (studio del campo magnetico terrestre), LISA Pathfinder (studio delle onde gravitazionali) e Proba-3 (osservazione della Terra), ed anche nanosatelliti a scopi didattici come e-st@r del Politecnico di Torino.

SECONDO LANCIO
Il secondo lancio, codice volo VV02, è stato effettuato alle 4 (ora italiana) del 7 maggio 2013, trasportando in orbita il primo satellite estone, l’EstCube-1, il satellite Proba-V dell’ESA, in grado di eseguire un rilievo globale della vegetazione, e un satellite vietnamita il VNREDSAT.


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PROBA-V

Il Proba (Project for On Board Autonomy) è un insieme di satelliti dell’Agenzia Spaziale Europea (ESA), nell’ambito del progetto In-orbit Technology Demonstration Programme (Programma dimostrativo di tecnologie in orbita), che si prefigge lo scopo di testare nuove tecnologie che permettano, ai futuri satelliti scientifici, di sfruttare i benefici dell’on-board autonomy, cioè la capacità di effettuare numerose operazioni in completa autonomia riducendo drasticamente le operazioni da terra.


 Il terzo satellite della serie, PROBA-V è pianificato per il lancio verso la metà del 2012. Avrà come obiettivo primario l’osservazione della vegetazione terrestre, da cui il suffisso V.



VNREDSat-1
Costruito dalla Astrium per conto del governo vietnamita. E’ un satellite per l’osservazione della Terra con un vita operativa prevista di cinque anni.



Earth observation optical satellite system for Vietnam to create a space infrastructure enabling the country to better monitor and study the effects of climate change, predict and take measures to prevent natural disasters, and optimise the management of its natural resources.

The VNREDSat-1 programme, awarded to Astrium in 2010, is the result of an initiative by the Vietnamese government to create a space infrastructure enabling the country to better monitor and study the effects of climate change, predict and take measures to prevent natural disasters, and optimise the management of its natural resources. The contract between Astrium and VAST covers the development, manufacture and launch of an Earth observation optical satellite system.

The VNREDSat-1 system comprises an optical satellite capable of capturing images with a resolution of 2.5 metres, the associated ground control, image receiving and processing stations, and a co-operation and training programme for Vietnamese engineers.

The satellite has been built at Astrium’s Toulouse site. During the project 15 Vietnamese engineers were integrated and trained by the Astrium team. The VNREDSat-1 system is based on the Astrium operational AstroSat100 satellite, used for the SSOT programme developed with Chile or the ALSAT-2 satellite system developed with Algeria.

The VNREDSat-1 satellite is scheduled for launch on a Vega rocket from the Guiana Space Centre in Kourou in May 2013. The 130kg satellite will image at 2.5m in panchromatic mode and 10 m in multi-spectral mode (four bands) with a 17.5km swath, and will orbit at 600–700km in a sun synchronous orbit.



ESTCubSat-1
il piccolo ESTCube 1 estone, destinato a sperimentare nuove tecniche di propulsione spaziale. ESTCube-1 è il primo satellite artificiale estone. È stato sviluppato dal Programma estone per il satellite studentesco e lanciato il 7 maggio 2013 con un vettore Vega. Il satellite studentesco fa parte di un progetto a cui partecipano studenti di università e scuole superiori. Durante la progettazione sono stati rispettati gli standard dei cubesat, ottenendo un satellite di dimensioni 10×10×11,35 cm e massa di 1,048 kg.


Estonia’s first satellite, ESTCube-1, was rocketed off to orbit the Earth on Tuesday at 05:06, after strong winds had caused setbacks, postponing the initial planned launch date on Saturday. Estonia has thus become the 41st nation to have a manmade object in space, beating out Finland and the other Baltic countries, all of which are due to launch their first satellites in the coming years.
The nanosatellite reached orbit at around 07:06 Estonian time. Launched from the Guiana Space Center, ESTCube-1 was carried by the launch vehicle Vega and was accompanied by two other satellites, Europe’s Proba V and Vietnam’s VNREDSat 1A. The ESTCube-1 team said on its Facebook page that everything went according to plan and that the satellite will first come into view in Estonia at 10:30 today. One of the project’s leaders, Tartu Observatory senior researcher Mart Noorma, watched the launch live at Arianspace.tv. "I am very proud to be seeing all these students here who are watching their handiwork of five years," Noorma said. Speaker of Parliament Ene Ergma, an astrophysicist by training who was in French Guiana to observe the launch, said Estonia is now a "tiny space country." "It’s a really big deal in my opinion," she said. University students had been developing the nanosatellite since 2008 and preparations for the project were made even earlier. ESTCube-1 is now due to carry out innovative solar wind experiments.




(image ESA)

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