Le ricette di ArianeGroup per progettare il suo primo minilauncher riutilizzabile con MaiaSpace

Nonostante l’età della struttura, la grande sala di montaggio con i suoi carroponti è sufficientemente alta e lunga per movimentare orizzontalmente le sezioni del razzo lunghe circa dieci metri e larghe più di 3,5 m. “Questo capannone di assemblaggio è stato utilizzato per i razzi da Ariane 1 a Ariane 4. In termini di dimensioni, corrisponde perfettamente alle nostre esigenze di produzione in serie. I motori arriveranno direttamente da un edificio vicino. spiega Jean-Michel Sannino, direttore della fabbrica MaiaSpace di Vernon. Il manager è lui stesso un ex… membro di ArianeGroup, dove ha lavorato su programmi per il futuro.

Accanto al mini-lanciatore in costruzione attendono una manciata di serbatoi di propellente delle dimensioni di un grande scaldabagno. “Li sottoporremo a test di pressione e temperatura per valutare i nostri nuovi processi di saldatura. Per alcuni arriveremo al limite” spiega il direttore della fabbrica. Un tipico approccio newspace in cui non si esita a distruggere per imparare.

Aggirare la regola europea del rimpatrio geografico

Nell’aprile 2022, la filiale di ArianeGroup, una società mista tra Safran e Airbus, ha intrapreso la corsa per produrre un mini-lanciatore riutilizzabile. In questo segmento, in Europa, ci sono numerosi concorrenti: la spagnola PLD Space, la britannica Orbitex, le tedesche RFA e Isar Aerospace oltre ai francesi Latitude, HyprSpace, Sirius… Questi mini-lanciatori progettati per mettere in orbita carichi utili tra 500 kg e 1,5 tonnellate sperano di trovare posto accanto ai lanciatori medi e grandi già presenti sul mercato. Come il razzo Falcon 9 di SpaceX o i lanciatori Vega C e Ariane 6 dell’Agenzia spaziale europea.

Grazie alla loro capacità di mettere in orbita carichi fino a dieci volte più grandi, i grandi lanciatori hanno un prezzo meccanicamente inferiore per chilo messo in orbita grazie alle economie di scala. Salvo che… “Dobbiamo progettare e produrre i nostri lanciatori in modo diverso. Altrimenti non potremo essere competitivi”.spiega Yohann Leroy, CEO di MaiaSpace.

Maiaspace e i suoi 230 dipendenti hanno obiettivi ambiziosi: un primo volo commerciale nel 2026, a meno di cinque anni dalla sua creazione, e un ritmo di circa venti lanci all’anno entro il 2032. Grazie alle sue dimensioni relativamente maggiori rispetto ad altri mini-lanciatori (50 m di altezza, 3,5 m di diametro), il razzo costruito a Vernon punta ad essere competitivo in diversi segmenti di mercato. Il lanciatore sarà in grado di lanciare carichi utili da 500 a 1500 kg ma anche gruppi di satelliti in costellazioni con un prezzo al chilo in orbita paragonabile a quello dei lanciatori pesanti.

Rifornire gli uffici di progettazione moltiplicando le prove

Come ? Affermandosi come l’anello mancante tra il newspace simboleggiato da SpaceX e il “oldspace”, ovvero i tradizionali player del settore. Il 40% della sua forza lavoro proviene quindi dal settore spaziale storico (ArianeGroup, CNES, ESA, ecc.) e il 60% proviene da background diversi. “Questo è il rapporto giusto, sorride il leader. Sia per evitare di commettere errori da principiante grazie ad esperti che hanno già sviluppato lanciatori, sia allo stesso tempo per poter fare le cose diversamente.

Soprattutto, per MaiaSpace non si tratta di reinventare la ruota. Invece di sviluppare un nuovo motore per i suoi razzi, l’azienda sta dotando ArianeGroup del motore Promethéus da 120 tonnellate sviluppato per conto dell’ESA per soddisfare la necessità di lanciatori riutilizzabili. Stessa filosofia per il poligono di tiro. Decollerà il suo razzo dalla vecchia piattaforma di lancio del razzo Soyuz nel centro spaziale della Guyana, libera dalla partenza dei russi dalla Guyana.

L’azienda trae ispirazione anche dalle ricette di Elon Musk per accelerarne gli sviluppi. MaiaSpace si affida al metodo «provare e imparare» (provare e imparare) che ha permesso a SpaceX di sviluppare i suoi razzi riutilizzabili. “Si impara di più fallendo che restando dietro un computer.” spiega Yohann Leroy. Così, nel padiglione A37, per la fabbricazione del primo stadio del lanciatore, le squadre procederanno in tre fasi. Progetteranno successivamente due prototipi che spingeranno ai loro limiti prima di produrre l’esempio di volo.

E non c’è niente come i test sul campo. La filiale di ArianeGroup può sfruttare appieno le risorse tecniche disponibili a Vernon. In una delle aree di prova del sito, le squadre stanno iniziando a testare il meccanismo di separazione tra i due stadi del lanciatore. In un’altra area, valutano i motori del 3° stadio forniti da diversi fornitori. Altrove riproducono le operazioni a terra di riempimento e svuotamento del secondo piano. “Tutti questi test forniscono ai nostri uffici di progettazione conoscenze che a loro volta consentono loro di progettare prototipi che si avvicinano al modello di volo, spiega Jérôme Vila, responsabile del lancio di MaiaSapce. La vicinanza geografica tra l’area di prova e le officine è fondamentale nella nostra equazione”.

Un modello di sviluppo per il successore di Ariane 6

A livello industriale, MaiaSpace non copierà il modello ultraintegrato di SpaceX che fa quasi tutto da sola per produrre il suo lanciatore. “A seconda di ogni attrezzatura: vano motore, avionica, serbatoi… Valutiamo se è meglio farlo noi stessi o tramite un partner. Oggi, il 40% dei costi sono generati dai nostri partner europei al di fuori della Francia. spiega Yohann Leroy.

D’altra parte, non si tratta di imporre i propri fornitori all’Agenzia spaziale europea (ESA) come nel caso di Ariane 6 o Vega C. Fatta salva la regola dell’equo ritorno geografico, i rispettivi project manager, ArianeGroup e Avio sono costretti a selezionare fornitori nei paesi che hanno contribuito finanziariamente al loro programma. “Scegliamo i nostri partner ovunque vogliamo in Europa in base alla loro competitività”assicura.

Per superare questo vincolo, MaiaSpace ha potuto beneficiare degli investimenti dei suoi due principali azionisti. E se l’azienda parteciperà al concorso indetto dall’ESA nel campo dei minilanciatori, non è per recuperare fondi ma per aggiudicarsi contratti istituzionali. Safran e Airbus hanno già finanziato la loro filiale per 125 milioni di euro e si prevede che investiranno almeno altrettanto nel 2025 per continuare il suo sviluppo.

Con la segreta speranza che questi investimenti siano redditizi per il futuro successore di Ariane 6. “Il futuro lanciatore pesante europeo, se si ispirasse ai nostri metodi, potrebbe costare tre volte meno dei concorrenti tradizionali”ritiene il leader.

Per produrre su scala più ampia, MaiaSpace vuole avere una propria fabbrica. Due siti sono in competizione per ospitare la “MaiaFactory”: il sito di Vernon, che offre la vicinanza all’area di prova e di produzione dei motori, o quello di Mureaux, nel dipartimento vicino (Yvelines), dove è già in corso l’assemblaggio del nuovo Ariane 6. La scelta verrà fatta entro la fine dell’anno.