Dossier

L'Europa nello spazio: passato presente e futuro dei razzi-vettori europei

Come funziona un razzo?

Per mettere in orbita un corpo, occorre fornirgli una spinta in grado di sollevarlo da terra e di accelerarlo fino a raggiungere una velocità di circa 36 000 km/h, del tutto al di fuori della nostra esperienza quotidiana. Il razzo deve, insomma, essere capace di liberare una spinta sufficiente a vincere il suo stesso peso.

La spinta è fornita al razzo dal cosiddetto propellente, cioè il gas prodotto dalla combustione del motore, che viene poi espulso ad alta velocità (sui 16000 km/h). Per liberare una spinta sufficiente deve essere espulso molto gas, e quindi devono essere usate decine di tonnellate di propellente. Questo aumenta, a sua volta, il peso complessivo da sollevare e portare in quota: non deve essere sollevato solo il satellite, ma l'intera struttura, compresi i serbatoi pieni di quel propellente che forniscono la spinta!

Lancio di un Ariane 5 Per capirsi con i numeri: al momento, un Ariane 5 è in grado di sollevare e mettere in un'orbita temporanea un satellite di circa 6 tonnellate, che poi sarà trasferito su un'orbita definitiva stazionaria, a 36 000 metri di quota, grazie alla spinta dell'ultimo stadio del lanciatore. Ma l'intero Ariane 5 ha una massa complessiva di ben 750 tonnellate, 120 volte più del suo carico utile!

Detto questo, sarà ora facile capire perché lo spazioporto di Kourou ha una posizione invidiabile per una base di lancio spaziale.

Per "bucare" l'atmosfera e liberare i satelliti verso la loro orbita finale, un lanciatore deve percorrere almeno 150 km a una velocità di 7,9 km/s. Questa velocità è raggiunta grazie alla spinta dei motori a razzo, tenuti accesi per un certo periodo di tempo. Ma per lanciare un razzo non tutti i luoghi della Terra sono equivalenti. Il nostro pianeta, infatti, è una trottola che gira su se stessa: tutti i punti compiono un giro completo in circa 24 ore, tracciando un’immaginaria circonferenza. Ma poiché la Terra è sferica, luoghi a latitudine diversa percorrono circonferenze maggiori man mano che dai poli ci si sposta verso l’equatore. E poiché tutti i punti della Terra impiegano lo stesso tempo a fare un giro completo, questo significa che un punto situato all'equatore si muove a velocità maggiore. Insomma, se il lancio viene effettuato all'equatore, è possibile utilizzare la rotazione della Terra come se fosse un fionda, risparmiando carburante. È proprio questa la forza di Kouoru, che si trova a una latitudine nord di 5 gradi, a soli 500 km dall'equatore: una posizione unica a livello mondiale. Lanciato da Kourou, un lanciatore può contare su un incremento di velocità di circa di 460 m/s, che è la velocità con la quale Kourou si muove a causa della rotazione terrestre.

L’implicazione non è solo che un lancio costa meno, ma anche che dovendo caricare meno carburante nei serbatoi del lanciatore, è possibile aumentare il carico scientifico del satellite. In particolare questo appare molto conveniente per satelliti geostazionari, spesso utilizzati per le telecomunicazioni.

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