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mercoledì 8 settembre 2010
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POLLUCE: un laboratorio volante per migliorare il rientro dallo spazio

di Stefano Pisani - 15/04/2010

Ha compiuto con successo la sua seconda missione l’USV (Unmanned Space Vehicles), il velivolo aerospaziale senza pilota del CIRA (Centro Italiano Ricerche Aerospaziali) di Capua, il primo al mondo nel quale si è cercato di utilizzare una forma aeronautica per indagare una parte delle traiettorie di rientro dallo spazio.

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Protagonista di questa missione il velivolo “Polluce”, secondo esemplare di USV realizzato dal CIRA con il contributo di importanti industrie nazionali del settore, così come il gemello “Castore”, che ha compiuto la sua missione nel febbraio 2007.

Dopo due mesi di attesa caratterizzati da tempo e venti non favorevoli, l'11 aprile scorso si sono presentate tutte le condizioni ideali per il lancio. Lancio che è avvenuto alle ore 8:45 dall’Aeroporto di Arbatax-Tortolì in Sardegna, nei pressi del Poligono Interforze di Salto di Quirra (PISQ). La missione si è conclusa alle ore 11:20 con l’ammaraggio dell’USV, in una zona di mare isolata e controllata dal PISQ
Nelle prime ore del mattino è stato gonfiato (con 340.000 metri cubi di elio) il pallone stratosferico che ha portato il velivolo, privo di motore, alla quota stabilita di 24 km. Successivamente, “Polluce” è stato sganciato ed ha accelerato in caduta fino ad una velocità di 1,2 Mach.
La parte più  importante della missione, ovvero la fase sperimentale vera e propria, è durata 140 secondi durante i quali il velivolo, grazie alle tecnologie del volo e alle leggi di controllo “autonome” messe a punto nell’ambito del programma USV, ha compiuto una serie di operazioni estremamente complesse tra cui: una manovra di richiamata (più lunga rispetto a quella effettuata durante il primo lancio), una manovra a velocità costante ed assetto variabile definita “alfa-sweep”, e due virate con manovre latero-direzionali. Un’ultima manovra di richiamata ha portato al rallentamento del velivolo fino ad una velocità prossima a Mach 0,2 (circa 250 km/h), consentendo, così, l'utilizzo di un paracadute convenzionale fino all’ammaraggio.

L'esperienza operativa maturata con il primo lancio, così come l’analisi dei dati raccolti hanno consentito, dunque, non solo di realizzare un velivolo più avanzato rispetto al precedente, ma anche di progettare una seconda missione più complessa, sia dal punto di vista delle velocità da raggiungere, che delle manovre da effettuare. 
I milioni di dati raccolti durante la missione saranno ora studiati e analizzati dal CIRA. Le prossime settimane consentiranno di esplorare la valenza scientifica e tecnologica della missione capitalizzando tutti i risultati raggiunti. 

Obiettivo di questa missione era l'acquisizione di dati relativi al volo transonico, fase particolarmente critica e meritevole di ulteriori approfondimenti, e supersonico di un veicolo più affusolato degli attuali sistemi di rientro. Nei prossimi anni, si prevede di realizzare laboratori volanti ancora più sofisticati, per lo studio delle complesse fasi del volo ipersonico (5000-6000 km/h) in atmosfera e di rientro dallo spazio per mettere a punto alcune delle principali tecnologie e metodologie che consentiranno alle nostre industrie di sviluppare i futuri velivoli spaziali e transatmosferici in grado di ridurre notevolmente il tempo di collegamento tra diversi continenti.

La presenza a bordo di due “passeggeri” ha rappresentato un altro elemento caratterizzante di questa seconda missione. Si tratta di due esperimenti: uno proposto da una PMI campana, Strago Ricerche, basato sull'uso di tecnologia MEMS (sistemi elettromeccanici miniaturizzati) per la misurazione delle accelerazioni caratteristiche del volo fino all'ammaraggio; l'altro, ideato da alcune scuole medie superiori della Puglia, finalizzato alla rilevazione dell'opacità dell'atmosfera collegata alla presenza di aerosol.

Al successo del programma e di questa missione hanno contribuito, oltre ai laboratori di ricerca del CIRA, le principali aziende italiane del settore in fase di progettazione e realizzazione dei velivoli, diversi enti e istituzioni, quali ENAC/ENAV, Aeronautica Militare, Marina militare, ESA, ASI, per la fase operativa. Il tutto con l’azione di coordinamento tecnico-gestionale e supervisione operativa svolta dall’Ufficio Sistemi Spaziali del CIRA guidato dal Program Manager USV, Gennaro Russo.

«Il volo di Polluce – ha detto il presidente del CIRA, Enrico Saggese - rappresenta un importante passo avanti nelle ricerche per la realizzazione di nuovi sistemi di rientro automatici che in futuro porteranno alla realizzazione di shuttle di seconda generazione, con capacità di manovra ad altissima velocità e di atterraggio completamente autonomo».

«La strategia del CIRA di investire su questo tipo di ricerche – ha aggiunto Saggese – si è dimostrata vincente anche per le analogie con studi simili avviati dall’Agenzia Spaziale Europea per i sistemi di rientro automatici, rispetto ai quali il CIRA, con questa missione, si pone in una posizione di assoluto rilievo».

«Dopo l’esperienza di Castore, – ha detto il responsabile del Programma USV, Gennaro Russo – quella di Polluce va ad arricchire le competenze consolidate che il CIRA da circa un decennio sta accumulando nel settore dei futuri sistemi ipersonici e di rientro spaziale. Avvicinare l’aeronautica allo spazio è l’obiettivo principe del programma USV, che punta ad utilizzare in ambito spaziale velivoli a più alta efficienza aerodinamica».
«Il futuro del programma – ha concluso Russo – riguarda una ulteriore missione con Polluce per poter raggiungere una velocità massima prossima a  Mach 2. Nel frattempo si sta studiando un altro velivolo capace di realizzare un volo a Mach 8 (circa 10000 km/ora) che dovrebbe volare entro 3 o 4 anni».

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