I lanci orbitali della settimana n.1/2025

PSLV-CA / SpaDeX-A & B

L’Indian Space Research Organisation (ISRO) ha lanciato un esperimento di attracco spaziale, una missione fondamentale per la prossima campagna di voli spaziali umani dell’India. La missione dimostrerà la tecnologia per l’appuntamento, l’attracco e lo sgancio in orbita. Il completamento con successo della missione sarà un passo fondamentale verso le ambizioni dell’India per le future missioni sulla superficie lunare e la costruzione di una stazione spaziale orbitante. Ciò renderebbe inoltre l’India il quarto paese a sviluppare la tecnologia di attracco spaziale.

Nel frattempo, esattamente dieci anni dopo il primo lancio di un modulo di prova per l’equipaggio, è iniziato l’assemblaggio del veicolo di lancio con classificazione umana che un giorno lancerà l’equipaggio in orbita come parte del programma indiano Gaganyaan.

La missione Space Docking Experiment dell’ISRO, o SpaDeX, è decollata con successo dalla First Launch Pad presso il Satish Dhawan Space Center a Sriharikota, in India, lunedì 30 dicembre 2024 alle 16:30 UTC. Per questo esperimento, un razzo Polar Satellite Launch Vehicle (PSLV) ha trasportato una coppia di satelliti, ciascuno del peso di 220 kg, su un’orbita bassa terrestre circolare a 470 km di altitudine, inclinata di 55 gradi.

Il PSLV è il veicolo di lancio di media portata di terza generazione dell’India e il primo ad adottare stadi a propellenti liquidi. A causa della bassa massa dei carichi utili, questa missione utilizza la configurazione PSLV-CA (o Core Alone). Questa variante omette i sei booster strap-on utilizzati sulle versioni PSLV-G standard e PSLV-XL estese e di solito vola con meno propellente nel suo stadio superiore.

Il quarto stadio del veicolo utilizza motori liquidi immagazzinabili che possono essere riaccesi più volte in orbita per rilasciare i suoi carichi utili. Questa missione trasportava anche la piattaforma PSLV Orbital Experimental Module (POEM), che consente di condurre esperimenti, traendo la sua energia da una batteria agli ioni di litio e pannelli solari attorno al serbatoio del quarto stadio. Questa piattaforma è stata utilizzata l’ultima volta il 1° gennaio 2024, nella missione XpoSat.

Nell’illustrazione i due satelliti della missione SpaDeX a contatto. Credito: ISRO.

L’esperimento SpaDeX verrà condotto circa 10 giorni dopo il lancio, quando i due satelliti, SDX01 “Chaser” e SDX02 “Target”, saranno rilasciati con una piccola velocità relativa tra loro. La coppia si allontanerà per circa un giorno finché non saranno separati da una distanza di circa 10-15 km. Una volta raggiunta, Target eliminerà la differenza di velocità tra sé e Chaser utilizzando il suo sistema di propulsione. La coppia entrerà quindi in un periodo di controllo sanitario mentre orbiterà a circa 20 km di distanza in quello che viene definito un “Far Rendezvous”. Chaser inizierà quindi ad avvicinarsi gradualmente a Target, prima a cinque chilometri e poi a 1,5 km, riducendo gradualmente la distanza tra loro a tre metri.

Avvicinandosi a circa 10 mm al secondo, la coppia alla fine eseguirà un attracco controllato utilizzando quattro sensori di rendezvous e attracco. Questi includono telemetri laser e retroriflettori a cubo d’angolo per determinare la distanza relativa. Allo stesso tempo, i diodi laser faciliteranno il sensore di prossimità e attracco (PDS) da 30 metri di distanza all’avvicinamento finale. Un sensore di ingresso del meccanismo (MES) rileverà il contatto negli ultimi otto centimetri e l’evento verrà anche catturato utilizzando una videocamera di bordo.

Il sistema androgino, identico su entrambe le navicelle spaziali, è simile all’International Docking System Standard (IDSS) utilizzato sulla Stazione Spaziale Internazionale (ISS) e sui veicoli spaziali in visita. Con un grado di libertà, è più piccolo dell’IDSS da 800 mm a 450 mm e ha solo due motori rispetto ai 24 del sistema esapode IDSS.

Gli obiettivi secondari della missione includono la dimostrazione del trasferimento di energia elettrica tra le due navicelle attraccate, una capacità che sarà particolarmente rilevante per le future missioni di robotica. Verrà inoltre dimostrato il controllo composito del veicolo spaziale, in cui un veicolo controlla l’assetto dell’altro mentre è agganciato. La coppia dimostrerà quindi una manovra di sgancio ed eseguirà operazioni di carico utile, dopodiché si prevede che rimangano in funzione per un massimo di due anni.

Nella foto i due satelliti ‘Chaser’ e ‘Target’ per la missione SpaDeX pronti al lancio. Credito: ISRO.

Sviluppati dall’UR Rao Satellite Centre (URSC) dell’ISRO a Bangalore, i due satelliti utilizzeranno un Global Navigation Satellite System (GNSS) differenziale per il posizionamento. Il processore di bordo Novel Relative Orbit Determination and Propagation (RODP) determina la posizione e la velocità relative di Chaser e Target. Questa tecnologia aprirà la strada alle missioni lunari in cui i veicoli spaziali non possono utilizzare il GNSS, che farebbero affidamento su ricevitori basati sulla Terra per l’attracco o lo sganciamento autonomi. La missione pianificata Chandrayaan-4 sulla Luna richiederà più manovre di attracco di questo tipo. Per la missione SpaDeX, tuttavia, le stazioni di terra all’interno dell’ISRO Telemetry, Tracking, and Command Network (ISTRAC) controlleranno i satelliti mentre sono in orbita. Assieme al carico utile principale altri 24 piccoli satelliti sperimentali di varia natura.

Si è trattato infine del 262esimo volo orbitale globale del 2024, il quinto per l’India e tutti di successo.

Falcon 9 / Starlink 12-6

Nell’ultima missione programmata del 2024, un Falcon 9 ha lanciato un altro lotto di 21 satelliti Starlink v2-Mini su orbita bassa terrestre (LEO) martedì 31 dicembre 2024 alle 00:39 locali (le 05:39 UTC). Il Falcon 9 è decollato dal Launch Complex 39A (LC-39A) presso il Kennedy Space Center in Florida e ha volato verso sud-est, passando a nord-est delle Bahamas.

Il carico utile di 16.000 kg di satelliti includeva 13 varianti direct-to-cell. SpaceX ha recentemente completato la prima fase del suo servizio direct-to-cell e continua a sviluppare la costellazione.

Nella foto il lancio dell’ultimo Falcon 9 del 2024. Credito: SpaceX.

Il booster Falcon 9 B1078 ha supportato questa missione nel suo 16esimo volo. Circa otto minuti dopo l’inizio della missione, B1078 è atterrato a circa 600 km di distanza sul drone autonomo Just Read The Instructions. B1078 aveva precedentemente esguito il volo inaugurale trasportando Crew-6 della NASA, seguita poi da SES O3b mPOWER, Starlink 6-4, Starlink 6-8, Starlink 6-15, Starlink 6-31, USSF-124, Starlink 6-46, 6-53, 6-60, 10-2, 10-6, BlueBird block 1 e Starlink 10-13 e 6-76.

Questo è stato il 132esimo lancio del Falcon 9 del 2024 e il 134esimo lancio dell’anno per SpaceX (138 se si considera anche i quattro voli di prova di Starship).

Si è trattato infine del 263esimo volo orbitale globale del 2024, il 158esimo per gli Stati Uniti.

Falcon 9 / Thuraya 4-NGS

La prima missione dell’anno e di conseguenza anche di SpaceX del 2025 è stata lanciata dallo Space Launch Complex 40 (SLC-40) presso la Cape Canaveral Space Force Station (CCSFS) in Florida. Il decollo è avvenuto venerdì 3 gennaio 2024 alle 20:27 locali (le 01:27 UTC di sabato 4 gennaio).

Il Falcon 9 ha trasportato il satellite per comunicazioni Thuraya 4-NGS, con una massa di 5.000 kg, su un’orbita di trasferimento geostazionaria (GTO). L’Airbus Defence and Space ha costruito il satellite per Thuraya Telecommunications utilizzando la piattaforma Eurostar-Neo completamente elettrica di Airbus. Con una grande antenna a banda L da 12 m, il satellite può applicare un’allocazione dinamica della potenza su molti fasci spot, con una flessibilità di routing avanzata fino a 3.200 canali. Il satellite fa parte del programma di trasformazione di Thuraya, che include la sua infrastruttura satellitare e terrestre. I fasci, le dimensioni del canale e la larghezza di banda sono ri-configurabili mentre sono in orbita, supportando picchi di hotspot e offrendo agli utenti un’ampia gamma di velocità di trasmissione dati superiori a un megabit al secondo. Il satellite servirà gli utenti in Europa, Africa, Asia centrale e Medio Oriente, nonché vaste distese dell’Oceano Atlantico e dell’Oceano Indiano.

Nella foto a lunga posa la scia del Falcon 9 per la prima missione orbitale del 2025. Credito: SpaceX.

Il booster B1073 ha supportato questa missione nel suo 20esimo volo, atterrando con successo sulla nave drone autonoma ‘A Shortfall of Gravitas‘ a est nell’Oceano Atlantico. Questo booster del primo stadio del Falcon 9 è attivo da maggio 2022 quando ha volato con la missione Starlink 4-15 a cui aveva fatto seguito SES-22, Starlink 4-26 e 4-35, HAKUTO-R Mission 1, Amazonas Nexus, CRS-27, Starlink 6-2, 5-11, 6-12, 6-27, 6-37, 6-41, Bandwagon-1, Starlink 6-58, 8-6, 10-7, 6-61 e GSAT-20 .

Si è trattato infine del primo volo orbitale globale del 2025, il primo anche per gli Stati Uniti.

Un breve riepilogo dell’anno passato

E adesso un riassunto statistico di questo 2024 che ha toccato il record di 263 lanci orbitali (compresi i quattro dei voli di prova Starship), contro i 221 del 2023. Gli Stati Uniti hanno stracciato tutti con ben 158 voli, dei quali 138 di SpaceX. La Cina si è piazzata seconda con 68 voli, terza la Russia con i suoi 17 voli, la maggior parte militari, poi il Giappone con 7, l’India con 5, l’Iran con 4, l’Europa con 3 ed infine la Corea del Nord con solo un tentativo e pure fallito. Come si vede la crisi orbitale dell’Europa prosegue anche se ci sono segni di ripresa con il debutto del vettore Ariane 6 e la ripresa dei voli dei Vega. I lanci falliti complessivamente sono stati solo 6 contro gli 8 dello scorso anno. Oltre al debutto di Ariane 6 abbiamo avuto anche quello del Vulcan della statunitense ULA e dell’H3 giapponese. Invece il debutto, ed anche il secondo tentativo, del razzo privato KAIROS giapponese sono finiti male. Anche la Russia ha fatto debuttare un nuovo razzo, l’Angara A5 dal Cosmodromo di Vostochny. In Cina i debutti sono stati molteplici, dal CZ-6C e CZ-12 ai privati Gravity-1 di OrienSpace e Zhuque-2 di LandSpace. La Rocket Lab ha poi eseguito ben 14 missioni con il vettore Electron, il proprio record annuale finora, anche se la riutilizzabilità non è ancora stata dimostrata.

Il 2025 si preannuncia ulteriormente crescente con l’entrata in gioco anche del tanto atteso New Glenn della Blue Origin il cui debutto dovrebbe avvenire a giorni. Senza contare, naturalmente, l’aumento di frequenza dei voli di Starship. Insomma un 2025 che si preannuncia molto interessante e che potrebbe ulteriormente alzare il numero di voli orbitali annuali.

Sitografia e bibliografia

Nasaspaceflight – https://www.nasaspaceflight.com/2024/12/spadex-launch/

SpaceX – https://www.spacex.com/launches/mission/?missionId=thuraya4