Gli ingegneri di ArianeGroup, Arianespace, CNES, Eumetsat, ESA e Thales Alenia Space spiegano, sito per sito, come un Ariane 6 e un satellite meteorologico da 3,8 tonnellate siano arrivati insieme alla rampa di lancio dello Spazioporto europeo.
Dopo due voli e più di 7.000 chilometri da Parigi abbiamo assistito in prima persona a un lancio che ha portato l’Europa all’avanguardia della tecnologia spaziale mondiale: la messa in orbita di un satellite di nuova generazione, che accelera la mappatura della superficie terrestre per monitorare le catastrofi e cercare di evitare che inondazioni e incendi continuino a devastare i Paesi del Vecchio Continente.
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Il cuore del sistema di lancio di Ariane 6 non si trova sulla rampa, ma in una sala di controllo senza finestre, a diversi chilometri di distanza. È lì che ci accolgono il vicedirettore di lancio, Frédéric, di cui non forniamo il cognome per proteggerlo da possibili attacchi informatici, e vari ingegneri che ci illustrano i dettagli dell’evento. Il razzo che porterà in orbita il nuovo satellite meteorologico europeo è nato da un obiettivo preciso: essere più economico e più versatile del suo predecessore, Ariane 5, in un contesto di concorrenza internazionale molto più duro rispetto a dieci anni fa.
Il lanciatore: un razzo progettato per non perdere tempo a Kourou
La chiave, spiegano gli ingegneri, sta nel luogo in cui si svolge ogni fase. Lo stadio principale di Ariane 6 viene prodotto e completamente verificato in Francia; lo stadio superiore, in Germania. Entrambi arrivano nella Guyana già "pronti al volo", senza bisogno di ulteriori prove funzionali una volta sbarcati dal Canopée. Il trasporto è affidato alla nave da carico dedicata Canopée, la stessa con le grandi vele che ha reso celebre la compagnia, e che raccoglie anche componenti a Bordeaux e Rotterdam prima di completare la rotta verso il Sudamerica.
I booster a propellente solido che assistono il decollo, invece, vengono costruiti direttamente in Guyana, negli impianti di Regulus ed Europropulsion. "È molto più pratico e conveniente produrre qui i propulsori che inviare questo tipo di propellente dall’Europa", riassumono gli ingegneri. Una volta che tutte le parti sono a terra, il team di ArianeGroup ha bisogno di un periodo compreso tra sette e nove giorni per assemblare il nucleo centrale del lanciatore e renderlo pronto al volo.
"Non è come arrivare a un distributore, fare il pieno e ripartire. Riempire il lanciatore richiede due ore, a cui si aggiunge un’ora e mezza di stabilizzazione termica, perché l’ossigeno liquido è a circa -150 °C e l’idrogeno liquido a -250 °C", racconta Frédéric.
Il volo di MTG-I2 ha presentato inoltre due caratteristiche tecniche poco comuni. È stata la prima volta che un Ariane 6 raggiungeva un’orbita di trasferimento geostazionaria (GTO), la più lontana raggiunta finora dal razzo, nella configurazione A62 con due booster laterali. E, per la prima volta dal volo inaugurale, la missione ha avuto una finestra di lancio di due ore e 30 minuti, invece di un singolo istante di decollo fisso. Questo ha dato al team un certo margine in caso di imprevisti.
Lo stadio superiore del razzo, spinto dal motore Vinci, può inoltre riaccendersi in volo grazie al sistema di pressurizzazione con elio, che assesta il propellente sul fondo del serbatoio prima di ogni riaccensione: una capacità che Ariane 5 non aveva e che Ariane 6 introduce con questo tipo di missioni.
L’assemblaggio: robot che montano un razzo in orizzontale
Il razzo viene assemblato in orizzontale, non in verticale. Veicoli guidati spostano lo stadio inferiore e quello superiore fino a una posizione comune, dove i due elementi vengono collegati con una precisione di appena un millimetro. "Non è un processo completamente automatico, è un processo assistito: ci sono molti passaggi che il personale deve controllare e convalidare prima di attivare la sequenza automatica successiva", precisano gli esperti.
Dal momento in cui i due stadi arrivano nell’hangar fino a quando il nucleo centrale è pronto per essere trasferito alla rampa trascorrono circa dieci giorni. L’impianto dispone di due linee di assemblaggio parallele, il che permette di iniziare a montare il razzo successivo non appena il precedente parte verso la piattaforma di lancio. L’obiettivo del programma è raggiungere un ritmo di nove-dieci lanci all’anno a partire dal 2027.
Il satellite: il passeggero più sensibile mai volato su un Ariane 6
Pochi metri più in là, nell’edificio di incapsulamento, l’aria viene filtrata, la temperatura regolata e l’umidità controllata nel dettaglio. È l’ultima sala in cui i tecnici hanno accesso fisico diretto al satellite prima che venga sigillato all’interno dell’ogiva del razzo. Per MTG-I2, uno strumento ottico di osservazione meteorologica estremamente sensibile alla contaminazione, questa pulizia non è un dettaglio secondario: qualsiasi particella può degradare la qualità delle immagini che produrrà in futuro.
Il processo prevede persino un sistema di trappole luminose per insetti e uccelli: quando il contenitore con il satellite arriva di notte e le mastodontiche porte dell’edificio si aprono per lasciarlo entrare, qualsiasi animale che si infiltri potrebbe compromettere la pulizia del carico utile. "Non possiamo aprire il contenitore e lasciare che esca con qualche uccello dentro, naturalmente", spiega uno dei responsabili dell’impianto, che da quasi un anno coordina questo tratto finale della campagna insieme al team della navicella spaziale.
La sala di controllo Júpiter: la catena di comando del conto alla rovescia
Undici ore prima del decollo inizia la cronologia finale e il baricentro delle operazioni si sposta nella sala di controllo Júpiter del CNES, il Centro nazionale di studi spaziali francese. Un grande schermo operativo mostra in verde lo stato di tutti i sistemi, la traiettoria prevista e gli orologi del conto alla rovescia.
Al centro siede Maxime André, direttore delle operazioni di lancio, incaricato di coordinare la sicurezza di tutto il range di lancio (persone, mezzi, ambiente) e di fornire, insieme al team qualità e al responsabile delle misure che supervisiona telemetria, radar e localizzazione, la voce e gli occhi che danno il via libera finale.
Fino all’ultimo minuto, il team della missione resta collegato con il centro di controllo del satellite, situato a circa quattro chilometri dalla sala Júpiter, per confermare che tutto rimane regolare e trasmettere questa conferma, gradino dopo gradino, fino al direttore delle operazioni.
Il veto del fulmine: la meteorologia che può fermare un lancio
A pochi metri dal complesso di lancio, un piccolo team osserva il cielo con la stessa attenzione con cui gli ingegneri sorvegliano il razzo. François Laforge, analista meteorologico della stazione del centro spaziale, segue due parametri sopra tutti gli altri: i fulmini e il vento. "La pioggia o la temperatura non sono molto importanti; ciò che conta davvero sono i temporali elettrici e il vento, sia in superficie sia in quota".
I criteri sono rigorosi: nessun temporale in un raggio di dieci chilometri attorno alla base, né durante la preparazione né durante il decollo vero e proprio; e nessuna nube sopra i 6.500 metri di quota nello stesso raggio, perché il passaggio del razzo attraverso una nube così alta potrebbe generare elettricità statica capace di provocare un fulmine. Per monitorare tutto questo, il team combina radar che misurano l’altezza delle nubi con un sistema di triangolazione di tre antenne che localizza ogni scarica elettrica in tempo reale.
I palloni meteorologici con radiosonda, lanciati più volte durante il conto alla rovescia, misurano il profilo del vento in quota, un dato che Leonard Bouchaillot, ingegnere di sicurezza di volo, utilizza insieme al resto del team per garantire condizioni sicure, in modo che il "corridoio di lancio" calcolato in anticipo, la zona in cui si simula, per motivi di sicurezza, una possibile neutralizzazione del razzo in volo, resti valido.
Si tratta, spiega, di un’esigenza prevista dalla legge spaziale francese che garantisce la sicurezza della popolazione. L’ultima verifica meteorologica avviene appena dieci minuti prima del decollo. Una volta in aria, il rischio cambia natura: il razzo supera la velocità del suono in meno di 50 secondi e raggiunge i 50 chilometri di quota in meno di due minuti, quindi il vento smette quasi subito di essere una minaccia reale. Il vero rischio, insistono, è a terra.
Un programma da 6.000 milioni di euro con benefici che superano i 61.000
James Champion, responsabile del progetto MTG dell’Agenzia spaziale europea (ESA), ha ripercorso i 16 anni di lavoro sul programma satellitare Meteosat. Sono stati quasi due decenni passati ad anticipare tecnologie che ancora non erano disponibili, ma sulle quali bisognava poter contare al momento di mettere in orbita MTG-I2.
Il costo del programma, alle condizioni economiche attuali, è stato di circa 6.000 milioni di euro; i benefici superano i 61.000 milioni, considerando anche le infrastrutture, oltre al numero di vite che si salveranno grazie ai dati del satellite, che permetteranno ad esempio di attivare piani di evacuazione. Questa famiglia di satelliti sarà fondamentale per la previsione e la prevenzione di fenomeni meteorologici avversi.
La scienza: un 'occhio di falco vigile' ogni 2,5 minuti sopra l’Europa
Con il satellite a poche ore dalla messa in orbita, Cristian Bank, direttore della preparazione e dello sviluppo dei programmi di Eumetsat, inserisce il lancio nel suo contesto reale: quello di un continente che subisce sempre più fenomeni meteorologici estremi. "Negli ultimi cinque anni abbiamo registrato perdite di 10.000 milioni all’anno in danni in Europa e migliaia di decessi. Per fortuna il numero di vittime diminuisce grazie al fatto che le nostre previsioni e allerte migliorano, ma i danni alle infrastrutture restano. Dobbiamo diventare più resilienti", avverte.
MTG-I2 è il terzo elemento di un trio complementare: il primo satellite, lanciato nel 2022, offre una visione emisferica – Europa, Africa, Atlantico fino all’Oceano Indiano – che alimenta i modelli meteorologici globali; il secondo, lanciato nel 2025 e quasi operativo, misura in profondità l’atmosfera (umidità, temperatura, vento, pressione); e il terzo, di cui abbiamo seguito il lancio, si concentrerà su Europa e in particolare sull’area del Mediterraneo, molto colpita da fenomeni meteorologici avversi, aggiornando i suoi dati ogni due minuti e mezzo.
"Questa frequenza è cruciale per la previsione meteorologica locale in Europa e nel Mediterraneo, ma anche per la protezione civile: vigili del fuoco che individuano incendi boschivi, siccità, o i tornado mediterranei, sempre più comuni e violenti.
Bank stima che il nuovo satellite avrà bisogno di circa mezzo anno di messa in servizio prima di integrarsi e calibrarsi insieme ai suoi due fratelli. Da allora, verosimilmente intorno ad aprile 2027, i tre opereranno come un unico sistema.
La scheda tecnica: 500 milioni di pixel ogni dieci minuti
Graeme Mason, responsabile dei programmi meteorologici dell’ESA, ha illustrato le cifre che fanno di MTG-I2 uno degli strumenti di osservazione più avanzati mai portati in orbita. Mentre il primo satellite della famiglia scansiona l’intero disco terrestre visibile ogni dieci minuti con una risoluzione di 500 metri, circa 500 milioni di pixel per ogni scansione completa, distribuiti su 16 canali, MTG-I2 si dedicherà soltanto al quadrante superiore, centrato sull’Europa, e ripeterà l’osservazione ogni 150 secondi.
Il suo secondo strumento, il rilevatore di fulmini, lavora in una banda molto stretta dello spettro, la linea di emissione dell’ossigeno a 777 nanometri, e acquisisce 1.000 campioni al secondo. Per riuscire a distinguere dettagli di 500 metri da un’orbita situata a 36.000 chilometri dalla Terra, il satellite ha bisogno di una stabilità estrema sui suoi tre assi.
Questo programma rappresenta un esempio della forza dell’industria aerospaziale europea: più di 17 Paesi europei e 70 aziende coinvolte; oltre 200 subcontratti; e più di 2.200 persone impegnate nel progetto.
"Questo generatore di immagini è il miglior generatore di immagini ('imager') geostazionario al mondo. Il rilevatore di fulmini è la migliore camera per catturare i fulmini ('lightning imager') al mondo, una tecnologia che è persino avanti rispetto a quella degli Stati Uniti. Fra dieci anni, l’ESA conta di mandare la prossima famiglia di satelliti per continuare a guidare il monitoraggio e l’analisi del clima e dei suoi effetti.
Tra la sala di controllo di Ariane 6, l’hangar di incapsulamento del satellite e la stazione meteorologica che sorveglia ogni nube sopra Kourou, il lancio di MTG-I2 è stato, in realtà, la somma di decine di decisioni tecniche prese da team che raramente condividono il protagonismo con il decollo stesso.
Con questo satellite in orbita, l’Europa completa il primo trio operativo della sua costellazione meteorologica di terza generazione, un sistema destinato ad accompagnare la sorveglianza del clima del continente almeno fino a buona parte degli anni 2040.