Gli ingegneri di ArianeGroup, Arianespace, CNES, Eumetsat, ESA e Thales Alenia Space spiegano come il razzo Ariane 6 e un satellite meteo di 3,8 tonnellate sono arrivati insieme alla rampa di lancio del Porto Spaziale Europeo.
Dopo due voli e a oltre 7.000 chilometri da Parigi, a 'Euronews' 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 moderno satellite che accelera la mappatura della superficie terrestre per monitorare le catastrofi e impedire che inondazioni e incendi continuino a devastare i Paesi del Vecchio Continente.
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Il cuore del sistema di lancio dell'Ariane 6 non è 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 comunichiamo il cognome per evitare che sia bersaglio di attacchi informatici, e diversi ingegneri che ci illustrano i dettagli dell'impresa. Il razzo che metterà in orbita il nuovo satellite meteorologico europeo nasce da una premessa molto chiara: essere più economico e più versatile del suo predecessore, l'Ariane 5, in un contesto di concorrenza internazionale molto più dura rispetto a dieci anni fa.
Il lanciatore: un razzo progettato per non perdere tempo a Kourou
La chiave, spiegano gli ingegneri, è dove si fa ogni cosa. Lo stadio principale dell'Ariane 6 è interamente prodotto e collaudato 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 proprio alla nave cargo Canopée, la stessa con le grandi vele che ha reso celebre l'armatore, che raccoglie anche componenti a Bordeaux e Rotterdam prima di completare la rotta verso il Sudamerica.
I propulsori a combustibile solido che assistono il decollo, invece, vengono prodotti nella stessa Guyana, negli impianti di Regulus ed Europropulsion. "È molto più pratico e conveniente fabbricare qui i propulsori che spedire questo tipo di propellente dall'Europa", riassumono gli ingegneri. Una volta che tutti i componenti sono a terra, il team di ArianeGroup ha bisogno di tra i sette e i nove giorni per assemblare il nucleo centrale del lanciatore e renderlo pronto al volo.
"Non è come arrivare a un distributore di benzina, riempire il serbatoio e partire. Rifornire il lanciatore richiede due ore, e poi un'altra ora e mezza di stabilizzazione termica, perché l'ossigeno liquido è a circa -150°C e l'idrogeno liquido a -250°C", ci racconta Frédéric.
Il volo dell'MTG-I2 ha avuto inoltre due particolarità 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 propulsori laterali. E, per la prima volta dal volo inaugurale, la missione disponeva di una finestra di lancio di due ore e 30 minuti invece di un istante di decollo fisso, il che ha dato al team un certo margine di manovra di fronte a eventuali imprevisti.
Lo stadio superiore del razzo, spinto dal motore Vinci, può inoltre riaccendersi in pieno volo grazie al sistema di pressurizzazione con elio, che stabilizza il propellente sul fondo del serbatoio prima di ogni nuova accensione: una capacità di cui l'Ariane 5 non disponeva e che l'Ariane 6 inaugura con questo tipo di missioni.
Il montaggio: robot che assemblano un razzo in orizzontale
Il razzo viene montato in orizzontale, non in verticale. Veicoli a guida automatica spostano lo stadio inferiore e quello superiore fino a una posizione comune, dove i due elementi vengono uniti 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 validare prima di avviare 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 sulla rampa passano circa dieci giorni. L'impianto dispone di due linee di montaggio parallele, che permettono di iniziare ad assemblare il razzo successivo non appena il precedente parte alla volta della piattaforma di lancio. L'obiettivo del programma è raggiungere un ritmo di da nove a dieci lanci all'anno a partire dal 2027.
Il satellite: il passeggero più sensibile mai volato su un Ariane 6
A pochi metri di distanza, nell'edificio di incapsulamento, l'aria viene filtrata, la temperatura regolata e l'umidità controllata nel minimo 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 l'MTG-I2, uno strumento ottico di osservazione meteorologica estremamente sensibile alla contaminazione, quella pulizia non è un dettaglio marginale: qualsiasi particella può degradare la qualità delle sue immagini future.
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 dovesse introdursi potrebbe mettere a rischio la pulizia del carico utile. "Non possiamo aprire il contenitore e lasciarlo uscire con qualche uccello all'interno, è ovvio", 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 dell'operazione 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 della sala siede Maxime André, direttore delle operazioni di lancio, responsabile di coordinare la sicurezza di tutto l'intervallo di lancio (persone, mezzi, ambiente) e di fornire, insieme al team di 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 stesso, situato a circa quattro chilometri dalla sala Júpiter, per confermare che tutto continui a essere conforme e trasmettere quella 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, una piccola squadra 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 al suolo sia in quota".
I criteri sono severi: nessun temporale in un raggio di dieci chilometri intorno alla base, né durante la preparazione né durante il decollo stesso; e nessuna nube al di sopra dei 6.500 metri di altezza nello stesso raggio, perché il passaggio del razzo attraverso una nube così alta potrebbe generare elettricità statica in grado di provocare un fulmine. Per monitorare la situazione, 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 assicurarsi che le condizioni siano sicure e che il "corridoio di lancio" calcolato in anticipo, la zona in cui si simula, per motivi di sicurezza, una possibile neutralizzazione del razzo in pieno volo, resti valido.
Si tratta, spiega, di un'obbligo previsto dalla legge spaziale francese che garantisce la sicurezza della popolazione. L'ultima verifica meteorologica arriva 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 quota 50 chilometri in meno di due minuti, per cui il vento smette quasi subito di essere una minaccia reale. Il vero rischio, insistono, è a terra.
Un programma da 6 miliardi di euro con benefici superiori a 61 miliardi
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 a prevedere una tecnologia che ancora non era disponibile, ma sulla quale bisognava poter contare al momento di mettere in orbita l'MTG-I2.
Il costo del programma, alle condizioni economiche attuali, è stato di circa 6 miliardi di euro; i benefici superano i 61 miliardi, tenendo conto delle infrastrutture, oltre alle vite che si salveranno grazie ai dati del satellite, che aiuteranno per esempio a mettere in atto piani di evacuazione. Questa famiglia di satelliti sarà fondamentale per la previsione e la prevenzione di fronte a 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 di preparazione e sviluppo dei programmi di Eumetsat, colloca il lancio nel suo contesto reale: quello di un continente che subisce sempre più fenomeni meteorologici estremi. "Negli ultimi cinque anni abbiamo accumulato perdite di 10 miliardi all'anno in danni in Europa e migliaia di decessi. Per fortuna, il numero di vittime diminuisce perché le nostre previsioni e allerte migliorano, ma i danni alle infrastrutture restano. Dobbiamo essere più resilienti", avverte.
L'MTG-I2 è il terzo tassello di un trio che si completa a vicenda: 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 ormai 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.
"Quella 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 frequenti 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, presumibilmente attorno 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 dell'MTG-I2 uno dei strumenti di osservazione più avanzati mai messi in orbita. Mentre il primo satellite della famiglia scandaglia 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, l'MTG-I2 si dedicherà esclusivamente al quadrante superiore, centrato sull'Europa, e lo ripeterà ogni 150 secondi.
Il suo secondo strumento, il rilevatore di fulmini, lavora in una banda molto ristretta dello spettro, la linea di emissione dell'ossigeno a 777 nanometri, e registra 1.000 campioni al secondo. Per poter 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 è un esempio della forza dell'industria aerospaziale europea: con oltre 17 Paesi europei e 70 aziende coinvolte; più di 200 subappalti; e oltre 2.200 persone che lavorano al 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 avanti persino rispetto a quella degli Stati Uniti. Fra dieci anni, l'ESA conta di inviare la prossima famiglia di satelliti per continuare a essere in prima linea nel monitoraggio e nell'analisi del clima e dei suoi effetti.
Tra la sala di controllo dell'Ariane 6, l'hangar di incapsulamento del satellite e la stazione meteorologica che sorveglia ogni nube sopra Kourou, il lancio dell'MTG-I2 è stato, in realtà, la somma di decine di decisioni tecniche prese da team che di rado 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.