Un razzo aviolanciato, costruito dalla Virgin Orbit dell'imprenditore britannico Richard Branson, ha raggiunto, per la prima volta, l'orbita domenica, consegnando 10 CubeSat sperimentali per la NASA e posizionando la compagnia all'inizio delle operazioni commerciali. "Non avremmo potuto chiedere un volo migliore," ha detto Dan Hart, Amministratore Delegato di Virgin Orbit, in un'intervista domenica sera. “Abbiamo centrato tutti i nostri obiettivi con i soldi previsti. La prestazione del razzo è stata esattamente quella che volevamo fosse."
L'aereo 747 di Virgin Orbit è decollato da Mojave Air and Space Port, in California, alle 10:38 locali (le 19:38 italiane) con il razzo LauncherOne da quasi 29 tonnellate montato sotto l'ala sinistra. Dopo essersi diretti a ovest e poi a sud per attraversare la costa centrale della California, i due piloti e i due ingegneri di lancio del velivolo hanno preparato il razzo per il rilascio. Pilotato da Kelly Latimer, un ex pilota collaudatore della US Air Force, il jumbo jet 747 è entrato in una ripida salita di oltre 25 gradi appena prima che l'equipaggio inviasse il comando per far rilasciare il razzo lungo 21 metri a circa 10.700 metri di quota sull'Oceano Pacifico al largo della costa della California meridionale alle 11:39 locali (le 20:39 italiane) di domenica 17 gennaio 2021. Cinque secondi dopo il rilascio, mentre il razzo iniziava la caduta, le pompe, all'interno del motore principale NewtonThree del razzo, si sono messe in moto per accendere il primo stadio di LauncherOne e accelerarlo verso sud-est, sul Pacifico. Bruciando cherosene in combinazione con ossigeno liquido, il motore principale ha generato 33,3 tonnellate di spinta, durante una combustione durata tre minuti, per portare il razzo fuori dall'atmosfera. Virgin Orbit ha twittato aggiornamenti in tempo reale sull'andamento della missione, ma la società non ha trasmesso un video in diretta streaming pubblico della missione. Il motore NewtonFour del secondo stadio del razzo si è acceso pochi istanti dopo il distacco del primo stadio di LauncherOne, seguito dalla separazione dell'ogiva protettiva del carico utile una volta che il veicolo aveva ormai raggiunto lo spazio. Dopo sei minuti di funzionamento dello stadio superiore, il razzo ha raggiunto un'orbita preliminare, la prima per il gruppo Virgin di Branson, che possiede Virgin Orbit e la consociata Virgin Galactic, che si concentra invece sul mercato del turismo spaziale suborbitale. "Secondo la telemetria, LauncherOne ha raggiunto l'orbita! Tutti i membri del team che non sono nel controllo della missione in questo momento stanno andando assolutamente fuori di testa," ha twittato Virgin Orbit. Ma la missione non era terminata. Dopo aver sorvolato l'Antartide e costeggiato per metà del mondo, il razzo ha riacceso il suo motore del secondo stadio per alcuni secondi, puntando a un'orbita di 500 chilometri. Il razzo è stato programmato per rilasciare i suoi 10 nanosatelliti circa un minuto dopo. Virgin Orbit ha impiegato quasi due ore per confermare i risultati dell'accensione finale e delle separazioni dei CubeSat. "Payload distribuiti con successo nella nostra orbita di destinazione!" ha twittato Virgin Orbit ha twittato. "Siamo così, così orgogliosi di dire che LauncherOne ha ora completato la sua prima missione nello spazio, portando nove CubeSat nell'orbita terrestre bassa per i nostri amici della NASA".
Il razzo LauncherOne al momento del decollo dell'areo Cosmic Girl. Credit: Virgin Orbit
Il successo aggiunge un'altra società al crescente club di compagnie spaziali private in grado di lanciare satelliti. Virgin Orbit è seconda in una nuova ondata di piccole società di lancio commerciale - dopo Rocket Lab - a svolgere il compito di mettere in orbita i carichi utili. Virgin Orbit mira a offrire ai piccoli operatori satellitari - che vanno dalla NASA e gli istituti di ricerca, alle agenzie governative degli Stati Uniti, alle forze armate straniere ed alle start-up commerciali - opportunità di lancio dedicate da siti di tutto il mondo. "Virgin Orbit ha realizzato qualcosa che molti pensavano impossibile," ha detto Branson in una dichiarazione. "È stato così stimolante vedere il nostro Virgin Atlantic 747 appositamente adattato, battezzato 'Cosmic Girl', lanciare il razzo LauncherOne in orbita. Questo magnifico volo è il culmine di molti anni di duro lavoro e scatenerà anche un'intera nuova generazione di innovatori sulla via dell'orbita."
“Una nuova porta per lo spazio si è appena aperta! Il fatto che LauncherOne sia riuscito a raggiungere l'orbita oggi è una testimonianza del talento, della precisione, della guida e dell'ingegnosità di questo team. Anche di fronte a una pandemia globale, abbiamo mantenutolo sguardo sull'obiettivo con una dimostrazione completa di ogni elemento che fa parte di questo rivoluzionario sistema di lancio. Questo sforzo è stato ripagato oggi con una missione ben eseguita e non potremmo essere più felici," ha aggiunto Hart. Virgin Orbit ha affermato che il successo del lancio di prova consentirà alla società di iniziare le operazioni commerciali. "Con questa dimostrazione di successo messa in tasca, Virgin Orbit passerà ufficialmente al servizio commerciale con la sua prossima missione," ha affermato la società in un comunicato. "Virgin Orbit ha i successivi lanci prenotati da clienti che vanno dalla U.S. Space Force e la Royal Air Force del Regno Unito a clienti commerciali come Swarm Technologies, SITAEL in Italia e GomSpace in Danimarca".
Il razzo LauncherOne, a sinistra mentre sale verso l'orbita, e l'aereo Cosmic Girl, a destra, che si allontana. Credit: Virgin Orbit
L'uso di un razzo aviolanciato da un jet Boeing 747 presenta alcune limitazioni e sfide tecniche, ma Virgin Orbit afferma che offre flessibilità alle aziende interessate su dove si lancia e sulle orbite che si possono raggiungere.Oltre alla base di lancio principale della società a Mojave, in California, Virgin Orbit prevede di lanciare da Guam e sta studiando missioni di base nel Regno Unito e in altri siti in tutto il mondo.
Il LauncherOne di Virgin Orbit è diventato il secondo razzo aviolanciato a mettere in orbita satelliti, dopo il veicolo di lancio Pegasus a combustibile solido sviluppato da Orbital Sciences, ora parte di Northrop Grumman. Il razzo LauncherOne è però il primo vettore satellitare alimentato a liquido a volare in orbita da una piattaforma aerea. La missione di domenica, chiamata "Launch Demo 2" da Virgin Orbit, segue di quasi otto mesi il fallimento del primo razzo LauncherOne, avvenuto pochi secondi dopo il rilascio dal velivolo 747. Virgin Orbit dichiarò che un'interruzione in una linea di alimentazione dell'ossigeno liquido al motore del primo stadio del LauncherOne aveva causato il guasto, pochi secondi dopo che il motore si era acceso. Gli ingegneri hanno rinforzato la linea di alimentazione per il secondo razzo LauncherOne e il sistema di propulsione a quanto pare domenica ha funzionato normalmente. Secondo Virgin Orbit, il veicolo LauncherOne può trasportare fino a 500 chilogrammi di carico utile su un'orbita equatoriale bassa, o fino a 300 chilogrammi a un'orbita polare alta 500 chilometri, secondo Virgin Orbita. I carichi utili a bordo della missione di domenica avevano una massa combinata di circa 115 chilogrammi, inclusi adattatori e imbracature, secondo Kendall Russell, un portavoce di Virgin Orbit. In qualità di primo cliente pagante di Virgin Orbit, la NASA ha accettato i rischi aggiuntivi sul secondo volo di LauncherOne. Sebbene ci fossero 10 piccoli satelliti a bordo, l'obiettivo principale della missione Launch Demo 2 di Virgin Orbit era quello di "caratterizzare le prestazioni del sistema e ottenere i dati mentre attraversiamo la sequenza degli eventi", aveva detto Hart prima del lancio. "Abbiamo quelli che consideriamo i carichi utili più tolleranti al rischio della NASA, ma dal nostro punto di vista, sono carichi utili reali, e vogliamo portarli nel posto giusto," aveva detto Hart la scorsa settimana. "È un nuovo sistema e l'obiettivo di un volo dimostrativo è ottenere i dati sul sistema. Quindi ottenere i dati internamente è il nostro obiettivo principale e il nostro criterio di successo".
La NASA aveva prenotato la missione nel 2015 con Virgin Galactic, la precedente società madre di Virgin Orbit, attraverso il programma Venture Class Launch Services. La NASA ha istituito il programma VCLS per fornire viaggi verso l'orbita per nano-satelliti di ricerca di piccole dimensioni e aiutare così a dare commesse alle società in fase di sviluppo che preparano lanciatori per piccoli satelliti. Le missioni VCLS sono "intese come voli dimostrativi", secondo Scott Higginbotham, un mission manager nel Launch Services Program presso il Kennedy Space Center della NASA. La NASA sollecita proposte da istituti di ricerca e istruzione statunitensi per esperimenti CubeSat attraverso la CubeSat Launch Initiative. L'agenzia paga per il lancio dei CubeSats che seleziona, mentre i veicoli spaziali stessi sono in genere finanziati attraverso altre fonti. "Il nostro primo cliente su questo volo, la NASA, ha fatto cose incredibili con piccoli satelliti, e non vediamo l'ora di andare avanti con la NASA nell'esplorare il nostro Sistema Solare, il nostro Universo e la nostra Terra con piccoli satelliti," ha detto Hart in un conferenza stampa pre-lancio. "La NASA si sta muovendo verso l'utilizzo di piccoli satelliti come un modo più economico per fare scienza della Terra". La NASA aveva battezzato la missione Virgin Orbit ELaNa-20 o il lancio educativo dei nanosatelliti-20. I 10 CubeSat a bordo della missione Launch Demo 2 di Virgin Orbit sono stati costruiti da studenti universitari e ricercatori della NASA. Ecco una panoramica dei payload CubeSat forniti dalla NASA e da Virgin Orbit:
Il CubeSat Exocube maneggiato dal professor John Bellardo, della.California Polytechnic University. Credit: Virgin Orbit/Greg Robinson.
CACTUS-1 - Capital Technology University, Laurel, Maryland: un CubeSat 3U che esegue due dimostrazioni tecnologiche. Il carico utile principale, TrapSat, affronterà il problema dei detriti spaziali utilizzando l'aerogel per catturare e profilare i micro-detriti in orbita. La missione include anche il primo payload autonomo secondario per un CubeSat, il modulo Hermes, che dimostrarà di poter essere comandato via Internet come un sottosistema di comunicazione permettendo un risparmio di costi per la raccolta di dati scientifici.
CAPE-3 - Unversity of Louisiana Lafayette, Louisiana: questa missione educativa farà volare la Smartphone CubeSat Classroom, che consente a chiunque abbia uno smartphone di configurare una stazione di terra con un kit. Le attività didattiche interattive offriranno agli studenti la possibilità di interagire con CubeSat tramite un'app sul proprio smartphone e utilizzare il proprio smartphone per progettare i propri esperimenti sul CubeSat.
EXOCUBE-2 - California Polytechnic University, San Luis Obispo, California: questo CubeSat 3U è dotato di una piattaforma meteorologica spaziale che misurerà un numero di sostanze atomiche e ioniche nell'esosfera. La conoscenza della composizione e dell'attuale stato di attività nell'esosfera può essere utile nella previsione dei fenomeni meteorologici spaziali al fine di prevedere i potenziali effetti sulle comunicazioni satellitari e sulle prestazioni dei veicoli spaziali.
MiTEE - University of Michigan, Ann Arbor, Michigan: MiTEE è una serie di due missioni CubeSat che sviluppano la capacità di implementare un sistema di collegamento satellitare a cavo pico / femto (cioè molto piccolo). Le missioni permetteranno agli studenti di lavorare su una missione dedicata dalla ricerca nel mondo reale per valutare le dinamiche chiave e i fondamenti elettrodinamici di un sistema a filo molto breve per coppie di piccoli satelliti.
PICS (2 veicoli distinti) - Brigham Young University, Provo, Utah: una coppia di due satelliti, PICS è una dimostrazione tecnologica di un veicolo spaziale in grado di eseguire ispezione, manutenzione e assemblaggio su un altro veicolo spaziale. I due sistemi di volo schierati simultaneamente consentiranno la raccolta di dati e di immagini l'uno dell'altro e dal veicolo spaziale genitore.
Il razzo LauncherOne appeso sotto l'ala dell'aereo Cosmic Girl. Credit: Virgin Orbit
PolarCube - University of Colorado a Boulder, Boulder, Colorado: PolarCube è un piccolo radiometro che raccoglierà i dati sulla superficie terrestre e sulla temperatura atmosferica. Il suo scopo è raccogliere spettri di temperatura di luminosità a basso costo, utili per applicazioni come l'osservazione delle celle di tempesta e lo studio delle frazioni di ghiaccio marino vicino ai poli.
Q-PACE - University of Central Florida, Orlando, Florida: Q-PACE faciliterà gli esperimenti di microgravità di lunga durata per studiare le collisioni nel primo disco proto-planetario. Il CubeSat osserverà collisioni a bassa velocità tra particelle in scala cm e più piccole, affrontando la questione vecchia di decenni di come i corpi crescono oltre la barriera delle dimensioni di un metro in planetesimi che possono diventare pianeti attraverso l'accrescimento gravitazionale.
RadFXSat-2 - Vanderbilt University, Nashville, Tennessee: RadFxSat-2 ha due obiettivi di missione: studiare gli effetti della radiazione spaziale su un tipo specifico di SRAM (Static Random Access Memory) allo scopo di convalidare le previsioni del tasso di errore di un singolo evento, e per testare un progetto per comunicazioni radioamatoriali a due vie.
TechEdSat-7 - NASA Ames Research Center, Moffett, California: l'obiettivo generale di TechEdSat è valutare, dimostrare e convalidare due nuove tecnologie per futuri esperimenti a bordo di piccoli satelliti. Dopo 60 giorni in orbita, il satellite riceverà l'ordine di rientrare rapidamente nell'atmosfera utilizzando un nuovo dispositivo chiamato Exo-Brake.
Insomma, il panorama dei piccoli lanciatori cresce sempre più, a dimostrazione di un mercato in fermento e pieno di occasioni. Lo spazio non è quindi solo delle grandi missioni o degli astronauti. Inoltre i sistemi aviolanciati permettono di avere alcune particolarità uniche, come la possibilità di lanciare praticamente da ogni luogo del mondo (che abbia vicino una pista aeroportuale), con tutte le inclinazioni e, praticamente, con ogni meteo, visto che l'aereo oltrepassa la parte più bassa e turbolenta dell'atmosfera. A prima vista un sistema che offre quindi molti vantaggi ma che, di contro, è molto complesso. Questo è il motivo per il quale non ha avuto, finora, uno sviluppo molto esteso.
GOOGLENEWS
