Prisma: lanciato il satellite italiano all’avanguardia che studierà la composizione chimico-fisica della Terra

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Il satellite italiano PRISMA è stato lanciato con successo a bordo del razzo Vega giovedì scorso nella missione VV14. Il vettore della Arianespace è decollato da Kourou, Guiana francese, alle 22:50 ora locale (in Italia erano le 02:50 del mattino di venerdì). PRISMA è un satellite di imaging iperspettrale costruito da OHB Italia e gestito dall’Agenzia Spaziale Italiana che studierà la composizione chimico-fisica del nostro pianeta con una precisione senza precedenti.

PRISMA è il seicentesimo satellite lanciato da Arianespace e il settantesimo tra quelli progettati per l’osservazione della Terra ad essere inviato nello spazio dalla famiglia di lanciatori europei. La missione PRISMA, dal valore di 126 milioni di euro, è guidata dall’Agenzia Spaziale Italiana ed è stata pensata per monitorare l’ambiente, tracciare i livelli di inquinamento, la qualità dell’acqua e per tenere sotto controllo la crescita di foreste e svariate colture. La missione di PRISMA durerà cinque anni a partire da giugno, non appena ultimati i controlli di collaudo che avverranno in orbita nei prossimi mesi. PRISMA è un acronimo che sta per PRecursore IperSpettrale della Missione Applicativa. Il satellite raccoglierà immagini della Terra in numerose bande spettrali, scomponendo la luce solare riflessa dagli oceani, dalle foreste e dalle città del pianeta in 240 bande per ricavare parametri quali la salute delle piante, l’erosione e la chimica del suolo, gli sversamenti di petrolio, la salinità dell’acqua e la disponibilità di risorse naturali. La strumentazione del satellite combina il sensore iperspettrale, che permetterà di acquisire dati su 239 bande, con una fotocamera che permetterà di riprendere le immagini di contesto per l’analisi dei dati. Il peso della strumentazione di PRISMA è di circa 90 chilogrammi rispetto alla massa del satellite al lancio di 879 chilogrammi. PRISMA è alimentato ad energia solare tramite pannelli fissati al corpo del satellite, operando lungo un’orbita di 615 chilometri al di sopra della superficie terrestre e inclinata di 97,8° rispetto all’equatore.

Versione artistica di PRISMA (fonte: OHB)

L’Agenzia Spaziale Italiana ha iniziato a lavorare alla missione PRISMA nei primi anni 2000, dopo l’annullamento di un precedente satellite di imaging iperspettrale denominato HypSEO. Lo stesso sviluppo di PRISMA è stato ritardato di diversi anni, dal momento che gli ingegneri hanno sviluppato il satellite e il suo carico utile basandosi su progetti interamente nuovi, rispetto all’idea originale. L’imaging iperspettrale è una tecnologia innovativa di telerilevamento che acquisisce le immagini su centinaia di bande dall’infrarosso al visibile, che si possono pensare come le impronte digitali spettrali degli elementi della Terra. Si tratta senza dubbio di uno dei satellite di osservazione ambientale più innovativi e capaci della categoria. La fotocamera in bianco e nero di PRISMA ha una risoluzione di 5 metri e il sensore iperspettrale analizzerà le proprietà fisiche e chimiche della superficie terrestre in sezioni dell’estensione di 30 metri: quantità decisamente ridotte, che permetteranno una mappatura dalla definizione molto elevata. Il satellite sarà inoltre in grado di raccogliere fino a 223 immagini al giorno, ciascuna delle quali coprirà aree di 30 per 30 chilometri, con la capacità di manovrare e puntare la telecamera fino a 1.000 chilometri di distanza in entrambe le direzioni lungo la sua proiezione orbitale sulla superficie della Terra.

Il profilo di lancio di un vettore Vega (fonte: ESA)

Il lancio di giovedì è stato il primo di quattro del vettore Vega in programma per quest’anno. Il prossimo lancio è previsto in giugno con il satellite Falcon Eye 1 degli Emirati Arabi Uniti. Più avanti, sarà la volta di altri due lanci, uno in agosto con 42 nano-satelliti e un altro in novembre con il satellite Falcon Eye 2, gemello di Falcon Eye 1. Il lanciatore Vega è costruito da un consorzio industriale europeo guidato dalla società italiana Avio, che sta completando lo sviluppo del nuovo razzo Vega-C, con motori potenziati e un alloggiamento di carico utile adatto al lancio di satelliti più grandi. L’assemblaggio del primo Vega-C inizierà entro la fine dell’anno, dovendo la piattaforma di lancio essere adattata alle nuove dimensioni: Vega-C è infatti più largo del modello ora utilizzato ed è di 5 metri più alto rispetto all’attuale configurazione Vega. Il primo lancio del Vega-C, che era inizialmente previsto per la fine del 2019, è stato posticipato all’inizio del 2020 per consentire ad Arianespace di condurre le quattro missioni Vega di quest’anno.

L’attuale configurazione Vega può trasportare circa 1.500 chilogrammi di carico utile in un’orbita polare di 700 chilometri di altitudine, mentre il Vega-C porterà fino a 2.200 chilogrammi nella stessa orbita . Il primo stadio del Vega-C sarà alimentato dal nuovo propulsore P120C, mentre il secondo stadio avrà un motore Zefiro 40, che sostituirà i più piccoli P80 e Zefiro 23 dell’attuale Vega. I motori P120 fungeranno anche come booster del nuovo vettore Ariane 6, fornendo ad Avio una cadenza di produzione costante sulla sua linea di motori localizzata a Colleferro: dettaglio questo non trascurabile per garantire un contenimento dei costi di produzione sia di Vega-C che di Ariane 6. Il lancio di un razzo Vega costa infatti tra 30 e 35 milioni di euro e, mentre il Vega-C ha l’obiettivo di avere un costo dello stesso ordine di grandezza, sarà in grado di trasportare in orbita carichi più pesanti, riducendo così l’impatto economico per unità di massa lanciata.

Le configurazioni Vega a confronto (fonte: ESA)

Il vettore Vega ha trovato una nicchia nel lancio di satelliti per l’osservazione della Terra richiesti e sostenuti da governi europei, ma anche da clienti extra-europei. Con il lancio della una nuova struttura dell’adattatore multi-payload entro la fine dell’anno, Arianespace e Avio cercano di conquistare una posizione più solida nel mercato di lancio dei nano-satelliti commerciali, una porzione attualmente dominata dall’India Polar Satellite Launch Vehicle (PSLV), dal razzo Soyuz e da NanoRacks. I funzionari Avio immaginano più varianti di lanciatori Vega nel 2020, tra cui una versione ridotta e più economica conosciuta come Vega Light, insieme ad un progetto futuro denominato Vega-E che, intorno al 2024, dovrebbe sostituire i due stadi Vega superiori con un unico motore riavviabile alimentato a metano. Vega Light si basa essenzialmente su Vega-C con l’eliminazione del suo primo stadio, e ciò che rimane è praticamente la configurazione di un mini-lanciatore. Da alcune stime, ci sono più di 100 lanciatori di piccole dimensioni attualmente in fase di sviluppo, ma gli esperti del settore non ritengono attendibili ed affidabili tutti i progetti. Avio afferma che Vega Light potrebbe trasportare circa 300 chilogrammi di carico utile verso l’orbita bassa, posizionando il nuovo razzo direttamente nel mercato di lancio dei nano-satelliti. Ma mentre Vega-E fa parte di un programma dell’ESA, Avio sta lavorando al concetto di Vega Light utilizzando finanziamenti privati. L’ESA, d’altro canto, è interessata a distribuire il progetto ad aziende europee per stimolare lo sviluppo di lanciatori di piccole dimensioni e competere con nuovi soggetti come Rocket Lab e Virgin Orbit. Nel complesso, quindi, uno scenario che prevede molta concorrenza, con prezzi potenzialmente sempre più competitivi e opportunità sempre maggiori per accedere allo spazio.

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