Themis il lanciatore riutilizzabile dell’ESA

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Il prototipo di razzo riutilizzabile europeo Themis è pronto a iniziare i test preliminari a Kiruna in Svezia

Aziende come SpaceX hanno stupito l’opinione pubblica mondiale con i loro atterraggi spettacolari. L’Europa, attraverso l’Agenzia spaziale europea (ESA) e il suo principale contraente, ArianeGroup, ha avviato una risposta ambiziosa e strategica nel progetto Themis. Il suo obiettivo è dimostrare la fattibilità e l’efficacia di un primo stadio riutilizzabile, aprendo la strada a una nuova generazione di lanciatori europei che siano competitivi e sostenibili. I ministri dei Paesi membri dell’ESA, durante il consiglio ministeriale del 2019, hanno dato il via libera al programma di “Lanciatori del Futuro” (Future Launchers Preparatory Programme FLPP). Themis è stato designato come il progetto principale di questo programma.

La Lezione di SpaceX

Il riutilizzo di parte del lanciatore non è un’idea nuova ma, fino a poco tempo fa, considerata tecnicamente inapplicabile. Essa è stata dimostrata in modo pratico e ripetuto da SpaceX. I loro razzi Falcon 9 atterrano autonomamente su piattaforme oceaniche o a terra, vengono revisionati e rilanciati, riducendo drasticamente i costi. Questo ha eroso il vantaggio competitivo di cui godevano da tempo lanciatori europei come Ariane 5 e il suo successore, Ariane 6. L’Europa si è trovata di fronte al rischio concreto di diventare un attore secondario in un mercato del lancio sempre più commerciale e competitivo.

Il progetto Themis

ArianeGroup ha annunciato il 19 settembre scorso, di aver completato l’integrazione del prototipo Themis, allo Esrange Space Center di Kiruna, in Svezia. Il primo modello di Themis, chiamato T1H (Themis-1 engine Hop) alto 30 m e con un diametro di 3,5 m, è arrivato in Svezia il 27 giugno del 2025.  In questo sito eseguirà tutti i test preliminari, compresi poi i primi “hop”, i voli di test e riatterraggio a quote progressivamente più alte.

Il dimostratore è stato trasferito in rampa ed eretto sulla piattaforma di lancio (pad), dando così inizio formalmente ai test combinati. Verranno cioè validate le interfacce  tra veicolo e sistemi di terra sia meccanici che elettrici. Questa campagna di test è parte del programma europeo SALTO.

Il Motore Prometheus

Il propulsore di Themis è Prometheus che può funzionare con ossigeno liquido (LOX) e Themismetano liquido, una combinazione che offre un buon compromesso tra prestazioni, costo e sostenibilità ambientale. Prometheus è concepito per costare approssimativamente un decimo del motore Vulcain che equipaggia Ariane 5 e 6, grazie all’uso di tecniche di produzione innovative, come la stampa 3D di componenti critici, e a un design che privilegia la semplicità e la facilità di ispezione e manutenzione. La sua capacità di essere riacceso più volte e di modulare la spinta (throttling) è fondamentale per le manovre di rientro e atterraggio controllato.

Themis e Prometheus insieme costituiranno i futuri lanciatori europei. Essi rientrano nella linea tecnologica dell’ESA per lanciatori riutilizzabili. I dati di questa campagna di test consentiranno una scelta consapevole per lo sviluppo del primo razzo operativo riutilizzabile in Europa e per le attività preparatorie di futuri sistemi, come la famiglia Ariane Next.

Il primo stadio del nuovo vettore

Il dimostratore Themis è essenzialmente un primo stadio. È un serbatoio di acciaio inossidabile di circa 30 metri di altezza e 3,5 metri di diametro, riempito con circa 130 tonnellate di propellente. L’architettura prevede di iniziare con una configurazione a singolo motore (Prometheus) per i primi voli di prova a bassa quota, per poi scalare a una versione con tre o quattro motori per voli più ambiziosi. Il prototipo dovrà dimostrare la parte più importante della prestazione che consiste nell’atterraggio verticale.

Sarà testato un atterraggio direttamente su una piattaforma strutturalmente rinforzata a differenza di alcuni competitor che utilizzano gambe di atterraggio dispiegabili. Il veicolo dovrà eseguire una complessa sequenza di manovre. Dopo la separazione dallo stadio superiore, effettuerà una rotazione di 180 gradi, un’accensione di rientro per rallentare la discesa, e poi una finale “accensione di atterraggio” (landing burn) guidata dal motore Prometheus per toccare terra in modo delicato e controllato.

La campagna di Prove

Lo sviluppo di Themis segue una filosofia “step–by–step“, con campagne di test distinte che aumentano progressivamente la complessità.

  1. Test a Terra (Ground Tests): La prima fase, già in corso, consiste nel testare i componenti e lo stesso motore Prometheus. Il sito principale per queste attività è il centro di Lampoldshausen, in Germania, dove l’ESA ha strutture all’avanguardia. Questi test convalidano le prestazioni del motore, l’affidabilità e la capacità di riaccensione.
  2. Voli “Saltanti” (Hop Tests) presso la sede di ArianeGroup a Breuil-le-Vert in Francia. Simili ai primi test del prototipo Starhopper di SpaceX, questi voli vedranno il veicolo sollevarsi di poche decine di metri, spostarsi lateralmente e atterrare, concentrandosi sulla stabilità e sul sistema di guida e navigazione a corto raggio.
  3. Voli Suborbitali a Kiruna in Svezia. La fase successiva e più spettacolare si svolgerà presso la base di Esrange, gestita dalla SSC (Swedish Space Corporation) a Kiruna, nel nord della Svezia. Qui, Themis effettuerà voli suborbitali fino a un’altitudine di circa 100-150 km. Questi test simuleranno le condizioni di un rientro da un volo orbitale, con il veicolo che eseguirà l’intera sequenza di rientro, discesa e atterraggio (EDL – Entry, Descent, and Landing).

Attraverso Themis, l’ESA e i suoi partner non stanno solo inseguendo la concorrenza ma stanno anche costruendo il proprio percorso verso la sostenibilità, sia economica che ambientale. Il progetto incarna i valori europei di collaborazione, rigore scientifico e visione a lungo termine. I prossimi anni, con i primi “hop” in Francia e i voli suborbitali sotto i cieli svedesi, saranno cruciali.

 

Nicola Sparvieri

Foto © ESA, AstroSpace, SatNews, CNES ESA

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