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1 ore fa

Space Rider accelera: nei laboratori del CIRA prendono forma i sistemi per il rientro riutilizzabile europeo

(Teleborsa) - Il programma Space Rider, il sistema di trasporto spaziale riutilizzabile dell'Europa, è entrato in una fase di sviluppo che porta in primo piano le attività di qualifica a terra e di sperimentazione sui componenti chiave del rientro. Al centro di questo passaggio c'è il CIRA – Centro Italiano Ricerche Aerospaziali – che gestisce il programma  su mandato dell'Agenzia Spaziale Europea- in partnership con Thales Alenia Space-Italia, coordinando un consorzio di oltre venti aziende europee del settore.Space Rider nasce sulla scia del successo della missione dimostrativa IXV e punta a dotare l'Europa, per la prima volta, di un veicolo capace di operare in orbita e tornare a terra con un modello a costi contenuti e con riutilizzo su missioni successive. Il concetto è semplice e insieme ambizioso: portare in orbita esperimenti e tecnologie, mantenerli operativi in microgravità, recuperarli al termine della missione e prepararli rapidamente a un nuovo volo.In questa fase, le attività si concentrano su un obiettivo decisivo: assicurare un rientro sicuro dall'orbita e un atterraggio controllato, preservando la navicella e i payload destinati al recupero.Secondo l'architettura di missione prevista, Space Rider verrà lanciato dal vettore Vega C verso un'orbita bassa a circa 450 km di quota, con un ampio regime di inclinazioni. Una volta in orbita, il veicolo resterà operativo per un tempo superiore a due mesi, rendendo disponibile un ambiente di microgravità per sperimentazioni autonome e dimostrazioni tecnologiche in condizioni reali. Al termine della permanenza orbitale, Space Rider affronterà il rientro atmosferico a una velocità di circa 7,5 km/s, una delle fasi più impegnative per qualsiasi sistema riutilizzabile.La discesa proseguirà con una sequenza di controllo che combina superfici aerodinamiche e piccoli razzi, fino al superamento della fase termicamente più severa del rientro. Nella parte finale, un parafoil a guida autonoma accompagnerà il veicolo verso l'atterraggio su pista o in campo aperto, in condizioni di sicurezza e con precisione di guida.Il sito di atterraggio previsto è l'Isola di Santa Maria, nelle Azzorre: un punto strategico nel profilo di missione, che consente operazioni di recupero e logistica in un contesto controllato.Il programma è disegnato per offrire flessibilità: oltre a sperimentazioni in microgravità, Space Rider potrà supportare dimostrazioni in orbita di nuove tecnologie, osservazione e monitoraggio della Terra e scenari di operazioni avanzate, come attività di manutenzione satellitare.Una delle missioni di riferimento per la progettazione prevede anche un avvicinamento ravvicinato alla Stazione Spaziale Internazionale (ISS) e la cattura di payload scientifici rilasciati dalla Stazione per essere riportati a Terra. In questo quadro, il contributo del CIRA è mirato e determinante: lo sviluppo e la qualifica dei sistemi necessari al rientro atmosferico, con particolare attenzione ai Sistemi di Protezione Termica (TPS). Durante il rientro, infatti, le superfici del veicolo sono sottoposte a flussi termici estremi e a condizioni aerotermodinamiche che richiedono materiali e soluzioni ingegneristiche ad altissima affidabilità. Le attività del Centro includono la progettazione, la sperimentazione e la validazione di componenti strutturali in materiali ceramici avanzati, destinati a resistere a cicli termici e meccanici severi. Tra i materiali qualificati figura ISiComp®, ceramico fibrorinforzato riutilizzabile sviluppato dal CIRA e impiegato in elementi del modulo di rientro. Il materiale è stato validato attraverso test strutturali e vibrazionali rappresentativi delle condizioni di lancio, un passaggio essenziale per dimostrare robustezza e ripetibilità in un contesto operativo.Parallelamente, proseguono le campagne sperimentali sulla fase di discesa e atterraggio, dove la transizione dal regime ipersonico alle fasi subsoniche impone un controllo accurato della dinamica del veicolo. Infatti, per simulare a Terra le condizioni estreme del rientro, il CIRA può contare su un'infrastruttura di eccellenza: il Plasma Wind Tunnel, con gli impianti arc-jet ipersonici SCIROCCO e GHIBLI.SCIROCCO, operativo dal 2002, è tra i più grandi impianti arc-jet al mondo per test ipersonici ad alta entalpia e consente prove su componenti di grandi dimensioni, riproducendo le fasi più critiche del rientro. GHIBLI è dedicato a test su campioni più piccoli e supporta la selezione dei materiali e la validazione dei modelli numerici, accelerando il ciclo di sviluppo e riducendo rischi e incertezze progettuali.In questi giorni, l'attenzione si concentra sull'allineamento tra prove sperimentali e modelli di calcolo, un passaggio chiave per trasformare i risultati dei test in requisiti di progetto sempre più maturi. Il CIRA, insieme a Thales Alenia Space-Italia, coordina l'integrazione dei contributi industriali, bilanciando innovazione e robustezza e mantenendo come priorità la sicurezza del rientro e il recupero dei payload.Il contesto europeo è cruciale: Space Rider è pensato come un servizio di trasporto e ritorno dallo spazio, con ricadute dirette su ricerca, manifattura avanzata e competitività tecnologica. Per i laboratori e per l'ecosistema industriale, si tratta anche di un banco di prova per nuovi materiali, sensori e procedure di qualifica che potranno essere riutilizzati su futuri veicoli e missioni. Con la possibilità di rientrare e volare di nuovo, Space Rider mira a ridurre i tempi di turnaround e a trasformare il concetto di "missione" in una sequenza di voli e riutilizzi, più simile a un servizio che a un evento unico. Una prospettiva che, se consolidata, potrebbe aprire a nuove modalità di sperimentazione per università, centri di ricerca e industrie che oggi devono affrontare tempi e costi elevati per riportare a Terra apparati e campioni.Il CIRA sta operando in un quadro organizzativo che negli ultimi mesi ha visto un rafforzamento della guida strategica del Centro. Il Ministero dell'Università e della Ricerca ha infatti nominato, lo scorso mese di luglio, il prof. Tommaso Edoardo Frosini alla guida del CIRA, affidandogli obiettivi orientati alla valorizzazione dei programmi sul rientro in atmosfera e al potenziamento delle infrastrutture sperimentali in dialogo con industria ed enti regolatori. In questo scenario, Space Rider rappresenta un esempio concreto di collaborazione: ESA come committente e garante della visione europea, Thales Alenia Space-Italia per l'architettura e l'integrazione industriale, CIRA per le competenze di rientro, qualifica e sperimentazione avanzata.Il consorzio europeo coinvolto nel programma costituisce una piattaforma di competenze distribuite: dai materiali ai sistemi di guida, dalle strutture ai sottosistemi di controllo e recupero. Nel frattempo, il programma continua ad attrarre interesse per l'ampiezza degli scenari di utilizzo: dimostrazione in orbita di tecnologie, osservazione terrestre, sperimentazione in microgravità e, potenzialmente, nuove operazioni di servizio in orbita. Con Space Rider, l'Europa tenta un salto di paradigma: non solo ‘andare' nello spazio, ma ‘tornarci' con continuità, recuperando valore e dati e rendendo riutilizzabile l'infrastruttura di missione. È un passaggio che richiede rigore ingegneristico e capacità sperimentale, e che trova nei banchi prova e nelle gallerie al plasma del CIRA uno dei suoi punti di forza. Il lavoro sulle protezioni termiche e sui materiali ceramici avanzati resta, oggi, la frontiera che separa una visione promettente da un sistema operativo e riutilizzabile. E proprio su questa frontiera, tra prove al suolo e requisiti di missione, si gioca una parte significativa dello sviluppo di Space Rider.
Fonte: Teleborsa