Themis, la risposta europea al razzo riutilizzabile

Ultimi preparativi

A dicembre 2024 il primo Themis, il dimostratore europeo di un primo stadio di razzo riutilizzabile, ha completato un “full fit-check” (controllo completo) stando in piedi presso la struttura di ArianeGroup a Les Mureaux, in Francia.

Questa fase nello sviluppo del razzo dimostra che tutti gli elementi principali si incastrano come previsto, confermando che le connessioni meccaniche e le interfacce dalle parti inferiore a superiore dello stadio del razzo si collegano senza problemi e come previsto.

Il modello, alto 28 metri, include gli elementi principali per Themis come il vano motore (MEB – Multi-Engine Bay), i serbatoi di carburante, il vano di controllo del volo (FCB – Flight Control Bay) e la parte superiore. Il razzo sarà spinto dal motore europeo Prometheus di nuova generazione, un motore sviluppato da ArianeGroup che funziona con metano e ossigeno liquido e può variare la sua potenza in volo, necessaria per la fase di atterraggio.

Questo fit-check è stato uno dei requisiti chiave e uno degli ultimi passaggi a Les Mureaux per concludere la fase di sviluppo di Themis, designato T1H per Themis 1-engine Hop, aprendo la strada al suo trasporto all’Esrange Space Center in Svezia da dove effettuerà il suo primo volo l’anno prossimo. Il suo primo volo sarà un breve salto (‘hop’), con decollo e atterraggio dalla stessa piazzola, organizzato come parte del programma Salto della Commissione Europea.

Cosè Themis

Themis è un prototipo di razzo dell’ESA, un dimostratore europeo di punta per le tecnologie di recupero e riutilizzo di razzi a basso costo. Themis sarà alimentato dal motore riutilizzabile a metano Prometheus, che prende il nome dalla figura mitologica greca che rubò il fuoco agli dei e lo portò agli umani. Themis era la madre di Prometeo. Sviluppato con ArianeGroup come appaltatore principale e basato su decenni di ricerca ed esperienza europea in missilistica e operazioni spaziali, Themis è progettato per decollare, atterrare verticalmente e sopravvivere per un’altra missione.

Themis comprende tutti gli elementi per uno stadio di razzo riutilizzabile. Il programma Themis include lo sviluppo del modello di test di volo che richiede nuove tecnologie dai paesi europei come le gambe di atterraggio del veicolo, gli stabilizzatori aerodinamici a pinna a griglia, i serbatoi di carburante leggeri, i sistemi di alimentazione distribuita, l’avionica e il vano multimotore di diametro ridotto. Nuovi algoritmi di volo, derivati da precedenti progetti europei, saranno fondamentali per far atterrare Themis in sicurezza dopo il volo.

Nella foto l’interno in acciaio del serbatoio di Themis T1H in fase di costruzione. Credito: ArianeGroup.

A differenza di tutti i motori criogenici europei fino ad oggi, Prometheus utilizzerà metano liquido a -162 °C come combustibile al posto dell’idrogeno. Ciò presenta dei vantaggi in quanto il metano è più denso e più facile da gestire dell’idrogeno, quindi ridurrà i costi di progettazione del motore e del lanciatore e faciliterà la riaccensione del veicolo in volo. Questa capacità di riaccendersi a metà volo è fondamentale poiché Themis dovrà riavviare il suo motore Prometheus più volte durante la discesa sulla Terra per atterrare.

Il più grande motore a razzo europeo in uso oggi, il Vulcain, funziona a idrogeno e ha una potenza paragonabile a quella di Prometheus. Tuttavia, il motore Vulcain non si riavvia durante i voli di Ariane 5 e Ariane 6: Prometheus sarà altrettanto potente, riavviabile e circa dieci volte più economico. Lo stadio Themis è più o meno della stessa lunghezza di uno stadio centrale di Ariane 5 (la parte inferiore del razzo senza lo stadio superiore e la carenatura) ma ha un diametro inferiore.

Come vi avevamo illustrato lo scorso anno, il programma è molto in ritardo sulla tabella di marcia, complice anche la pandemia del 2020. I primi ‘saltelli’ del veicolo di prova T-1H erano previsti per il 2022 mentre ora si svolgeranno nel 2025. Se tutto andrà bene un primo volo di prova, che testerà tutto il sistema dal lancio al rientro, potrebbe già tenersi nel 2026 da Kourou, nello Spazioporto europeo in Guyana Francese. Se Themis dimostrerà tutte le proprie potenzialità questo dimostratore potrebbe aprire la strada ad un razzo vettore completo riutilizzabile, ideale per sostituire l’Ariane 6, già negli anni ’30.

Sitografia e Bibliografia

ESA – https://www.esa.int/ESA_Multimedia/Images/2024/12/Fit_for_service_Themis_