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polluce sperimenta le frontiere del volo supersonico senza pilota

polluce sperimenta le frontiere del volo supersonico senza pilota

Dopo quattro mesi di preparativi e di attesa è stato effettuato il secondo esperimento del laboratorio spaziale realizzato dal Cira di Capua, aprendo nuove prospettive alla ricerca tecnologica per velivoli trans-atmosferici

di Vincenzo M. Arricale






Come nel segno del mito: Castore sfortunato, Polluce protetto, invece, da Zeus. Entrambi, tuttavia, destinati a segnare una tappa fondamentale nella storia della ricerca aerospaziale, perché – fuor di metafora e di leggenda - di questo si tratta. Vale a dire, delle recenti missioni del Centro italiano di ricerche aerospaziali di Capua: in particolare, del volo transonico e supersonico e - in una prospettiva nemmeno troppo remota - addirittura del volo ipersonico. In altri termini, della possibilità di volare a velocità Mach 8, qualcosa come 10mila chilometri all’ora. Un obiettivo, appunto, reso più vicino dal volo di Polluce, una navicella senza pilota, meglio un laboratorio con le ali, realizzato per studiare le condizioni di rientro dall’orbita.
Un esperimento che ha richiesto quattro mesi di preparativi e di attesa ad un team di 50 persone, tra tecnici e ricercatori, capitanato da Gennaro Russo, capo dell’unità sistemi spaziali del Cira. E che richiederà più o meno altrettanti mesi per ordinare e analizzare i dati raccolti. Ogni giorno a verificare e sperare che le condizioni meteo consentissero di far staccare dal suolo il pallone stratosferico con attaccato Polluce. Mesi di attesa, durante in quali, per tre volte è stato avviato il conto alla rovescia e per tre volte è stato fermato. Fino a giovedì 11 aprile, quando il countdown è partito per la quarta e decisiva volta. Con l’aggiunta di un napoletanissimo scongiuro.
Ecco come le agenzie hanno riferito l’evento. Alle ore 8 e 45 di domenica 11 Aprile il velivolo Polluce è decollato dalla base di Arbatax Tortolì, in Sardegna, nei pressi del Poligono Interforze di Salto di Quirra, dando inizio alla missione DTFT_2. Alle ore 10 e 25, quando il pallone stratosferico con Polluce attaccato sotto è salito fino alla quota di 24 km, il velivolo è stato finalmente sganciato ed ha compiuto in autonomia tutte le manovre previste. Quindi, il paracadute si è aperto regolarmente e Polluce è ammarato nell'area prevista poco dopo le 10 e 35. Poco dopo le 17 e 30 il velivolo è stato recuperato dalla nave Tavolare: la struttura è integra.
La missione di Polluce - secondo esemplare di laboratorio volante aerospaziale senza pilota, progettato e realizzato dal centro di ricerca di Capua con il contributo di importanti industrie nazionali del settore - è durata poco più di due minuti appena. Per la precisione, 140 lunghi secondi, durante i quali il velivolo ha compiuto una serie di manovre estremamente complesse, tra cui - ha annotato il comunicato ufficiale del Cira - una manovra di richiamata, 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 infine 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 utilizzato per l'ammaraggio.
Una telecamera piazzata a bordo di Polluce ha trasmesso in diretta le immagini del volo e del successivo ammaraggio ai ricercatori che hanno seguito il progetto con trepidante partecipazione, mentre circa 500 sensori piazzati sul velivolo hanno raccolto e trasmesso preziosi dati sia direttamente, attraverso segnali radio, sia attraverso un satellite dell’Agenzia spaziale Europea.
Dunque, il volo di Polluce segue quello del fratello Castore del febbraio 2007 e di fatto completa la fase operativa della “Campagna Arbatax 2009” varata dal Cira. Come detto, il tentativo di Castore non era stato precisamente protetto da Zeus. E anche questo di Polluce, a dire il vero, sembrava non proprio baciato dalla buona sorte.
La seconda missione, infatti, era stata già tentata nell’inverno dello stesso anno 2007, ma si dovette più volte desistere per una serie di inconvenienti tecnici e l’indisponibilità di adeguate condizioni meteo e di vento al suolo. Si giunse così al 21 aprile 2008 senza aver effettuato il volo, quando fu decisa la chiusura della “Campagna”. Tanto più che, scaduto nel frattempo il mandato del consiglio di amministrazione guidato da Sergio Vetrella (il quale ora siede a Palazzo Madama) e in attesa della nomina del nuovo vertice, il Cira era diventato temporaneamente acefalo.
Ma con l’insediamento del nuovo presidente del Centro italiano di ricerca aerospaziale, nonché di numero uno dell’Agenzia spaziale italiana (Asi), l’ingegnere Enrico Saggese, è stata presto confermata anche la necessità di rivalutare tutti i programmi del centro, compreso l’Usv (Unmanned space vehicles), programma concepito nel 2000 e avviato nel 2002, e dunque anche autorizzata la realizzazione della missione, definita in codice, DTFT_2.
Così, il lancio di Polluce, sempre con pallone stratosferico dall’Aeroporto di Tortolì in Sardegna, era stato previsto tra dicembre 2009 e gennaio 2010, a seconda delle condizioni atmosferiche e dei limiti operativi imposti da Enac/Enav per la salvaguardia del traffico aereo, nonché dall’eventuale concomitanza di altre attività presso il Poligono interforze di Salto di Quirra (Pisq). E ancora una volta, purtroppo, il crono-programma era giocoforza saltato. Al punto, che qualcuno aveva parlato di cattiva sorte, dimenticando appunto la stretta parentela di Polluce con Zeus. Sicché, sia pure con oltre due mesi di ritardo sulla tabella di marcia, si è arrivati all’11 aprile scorso, quando il volo finalmente c’è stato.
“Polluce” è molto simile a “Castore”, ma tecnologicamente più avanzato, evidentemente. Infatti, l'esperienza operativa maturata con il primo lancio, così come l'elaborazione dei dati raccolti dai computer di bordo e trasmessi, via satellite, alle stazioni di terra, hanno consentito di perfezionare il secondo velivolo e di progettare una missione più complessa, sia dal punto di vista delle velocità da raggiungere, che delle manovre da effettuare durante il volo.
Rispetto al primo, il secondo lancio è stato caratterizzato da una quota di sgancio del velivolo dal pallone stratosferico di 25 km contro i 20 km del primo; oltre ad una manovra di richiamata più lunga, il velivolo ha compiuto anche una manovra di “alfa-sweep”, tale cioè da variare l’angolo d’attacco mantenendo costante la velocità, e ben tre virate; la velocità massima raggiunta è stata di Mach 1,2 (circa 1.500 km/h) contro i Mach 1,07 del primo volo. Terminata la fase sperimentale, un’ulteriore manovra ha portato al rallentamento del velivolo fino ad una velocità prossima a Mach 0,2 (circa 250 km/h), che ha consentito l'utilizzo di un paracadute convenzionale prima della fase di ammaraggio. La durata di questo secondo volo sperimentale è stata di circa 140 secondi contro i 47 del primo.
Come si è detto, Polluce è stato attrezzato per svolgere la funzione di laboratorio volante. Il suo volo servirà ad estendere le conoscenze già acquisite nei settori di aerodinamica e strutture e a testare l’affidabilità delle tecnologie e delle leggi di controllo utilizzate per la navigazione con guida automatica. Va aggiunto, poi, che oltre a quelli del Cira Polluce ha offerto ospitalità anche ad altri due esperimenti: quello di una società privata, Strago Ricerche, basato sull'uso di tecnologia Mems (sistemi elettromeccanici miniaturizzati) per la misurazione delle accelerazioni caratteristiche del volo fino all'ammaraggio; e l'altro, ideato da alcune scuole medie superiori della Puglia. Quest’ultimo esperimento, anzi, è il risultato di un bando mondiale che il Cira ha pubblicato nel 2008 e al quale hanno partecipato scuole italiane, tedesche e belghe. Coordinato dal professore Luigi Merico del dipartimento di Fisica dell’Università di Lecce il progetto è stato finalizzato alla rilevazione dell'opacità dell'atmosfera collegata alla presenza di aerosol.
In futuro - è evidente - Polluce sarà a disposizione di quanti, tra aziende, enti di ricerca, università, rispondendo all’Announcement of Opportunity, vorranno sfruttare i voli dell’Usv per condurre esperimenti, sia sulla base delle apparecchiature già esistenti a bordo, sia imbarcando proprie strumentazioni in uno spazio appositamente progettato.
Una prospettiva che fa già pensare alla prossima missione, per realizzare la quale ancora una volta - né potrebbe essere diversamente - è necessario il coinvolgimento massiccio di enti governativi come l’Asi, per il supporto alle operazioni di lancio; l’Aeronautica Militare, per l’utilizzo della stazione mobile per la telemetria relativa agli esperimenti scientifici e delle capacità del Pisq; l’Esa per l’utilizzo del sistema satellitare Artemis per le telecomunicazioni; la Marina Militare, per le operazioni di recupero del velivolo e del carrier dopo l’ammaraggio.
L’appuntamento - fatti sempre i debiti scongiuri - è più o meno fra un anno. L’obiettivo della nuova missione sarà quello di acquisire i dati relativi al volo transonico e supersonico, con la prospettiva di investigare, nel prossimo futuro, anche le complesse fasi del volo ipersonico in atmosfera e di rientro dallo spazio.
Insomma, una missione per mettere a punto tecnologie e metodologie capaci di sviluppare velivoli spaziali e trans-atmosferici in grado di ridurre notevolmente il tempo di collegamento tra diversi continenti e, forse, perché no, fra diversi mondi. Tecnologie e metodologie cui le imprese italiane guardano con fascino, ma anche e soprattutto con interesse.