Sei anni fa, l'11 febbraio 2015, il dimostratore IXV (Intermediate Experimental Vehicle) realizzava un exploit nella storia dell'Europa spaziale: un magnifico volo suborbitale di un centinaio di minuti durante il quale percorreva 25.000 km di distanza, di cui gli ultimi 8.000 km sotto forma di discesa ipersonica incandescente attraverso gli strati densi dell'atmosfera, fino al suo tuffo nell'Oceano Pacifico. Grazie a questo veicolo sperimentale costruito in Italia da Thales Alenia Space, l'Europa disponeva del proprio dimostratore per testare le delicate tecnologie di rientro.
Gli esperti in aerotermodinamica dell'Agenzia Spaziale Europea (ESA) continuano tuttora ad analizzare i dati raccolti durante questo volo, per convalidare l'adeguamento tra i loro modelli informatici e la realtà e poter progettare le future missioni di rientro. I risultati hanno confermato la maggior parte delle ipotesi, ma hanno anche riservato qualche sorpresa. Ad esempio, le temperature esterne erano meno elevate del previsto, mentre il consumo di ergol è stato superiore alle stime, ma compensato da una migliore performance aerodinamica. E il periodo di "blackout" durante il quale le comunicazioni terra-bordo sono interrotte si sono rivelate più brevi del previsto.
I futuri veicoli europei di rientro atmosferico usufruiranno quindi delle informazioni fornite dalla missione IXV. Il prossimo sulla lista sarà il veicolo Space Rider: una mini-navetta che offrirà all'Europa il proprio sistema di trasporto spaziale interamente autonomo e riutilizzabile per missioni regolari senza equipaggio verso l'orbita bassa (LEO), che permetterà di trasportare una varietà di payload su diverse quote ed inclinazioni.
Lo Space Rider, progettato come una piattaforma orbitale autonoma, sarà capace di rimanere fino a due mesi in orbita per poi rientrare nell’atmosfera e atterrare con una precisione di 150 metri. Il modulo di rientro potrà essere recuperato, riconfigurato e riutilizzato fino a un totale di sei volte.
Il sistema Space Rider, la cui missione inaugurale è prevista per il 2023 a bordo di un lanciatore leggero Vega C dallo spazioporto dell'Europa, in Guyana francese, ha una lunghezza di 9,7 metri e una massa di 2.430 kg e può ospitare fino a 600 kg di carico utile all'interno di un vano di carico di 1,2 metri cubi. Raggiungerà la velocità di Mach 28 a una quota di 90 km e potrà sopportare una temperatura massima di oltre 1.400° C sul cono frontale. Durante il rientro un paracadute subsonico si aprirà a una quota di 16 km e a una velocità di circa Mach 0,73, decelerando il veicolo fino a 50 m/s. La fase finale della discesa avverrà con l'assistenza di un parafoil che garantirà la gestione dell'energia cinetica e avrà la funzione di aerofreno per ridurre la corsa di atterraggio.
Questo sistema faciliterà l'accesso dell'Europa all'orbita bassa, in quanto combinerà le capacità di una piattaforma orbitale autonoma e il riutilizzo. Allo stesso tempo migliorerà le capacità tecnologiche dell'industria spaziale europea e permetterà nuove applicazioni fra le quali l’On-Orbit Servicing.
Thales Alenia Space, alla testa di un consorzio di aziende europee, di centri di ricerca e di università, è responsabile dello sviluppo del modulo di rientro atmosferico – la componente chiave di questo progetto. AVIO è incaricato del sistema di propulsione e del modulo di servizio sganciabile.
Illustrations © ESA & © Thales Alenia Space