L’industria spaziale giapponese si sta preparando al lancio inaugurale di un razzo di nuova generazione. Alto 63 metri e con un diametro di 5,2 metri, l’H3 è stato sviluppato dalla Japan Aerospace Exploration Agency, Jaxa, con la Mitsubishi Heavy Industries. Il decollo è previsto per mercoledì dal Tanegashima Space Center.
L’H3 è il primo grande aggiornamento del programma missilistico del Paese in oltre 20 anni. L’H3, un razzo a due stadi, è progettato per essere un’alternativa più potente, più economica e più sicura dell’H2A attualmente in uso, con l’obiettivo di aggiudicarsi contratti per lanci commerciali di satelliti. Si prevede inoltre che avrà un ruolo nella costruzione, entro questo decennio, di una nuova stazione spaziale che orbiterà intorno alla Luna.
La domanda di servizi di lancio commerciali è più che mai elevata. Un numero sempre maggiore di aziende sta implementando “costellazioni” di satelliti per i servizi Internet, come OneWeb e Starlink di SpaceX, mentre i governi stanno rafforzando le loro capacità militari nello spazio sullo sfondo della guerra in Ucraina e delle tensioni su Taiwan.
La Russia, nel frattempo, ha ritirato l’uso dei suoi veicoli Soyuz dal mercato internazionale dei lanci l’anno scorso dopo l’invasione dell’Ucraina.
Ma anche senza la Soyuz, la concorrenza si preannuncia intensa. L’americana SpaceX si è affermata come leader del mercato, con 61 lanci nel 2022. Quest’anno è previsto il lancio di diversi razzi nuovi e aggiornati. Gli Stati Uniti sono quasi pronti a testare il Vulcan Centaur, sviluppato da United Launch Alliance, e il New Glenn, messo a punto da Blue Origin. L’Europa ha l’Ariane 6, sviluppato da ArianeGroup. Anche lo Starship di SpaceX, un razzo superpesante completamente riutilizzabile, potrebbe essere lanciato presto.
Mitsubishi Heavy intende offrire servizi di ride-sharing H3 in cui un razzo trasporta più satelliti. I primi lanci di nuovi veicoli sono sempre difficili, soprattutto quando ci sono tanti nuovi componenti come quelli dell’H3. Per ridurre i costi di lancio a 5 miliardi di yen, il 50% in meno rispetto all’H2A, Mitsubishi ha utilizzato parti automobilistiche per il 90% dell’elettronica dell’H3, come i sensori. Secondo Abe, i componenti automobilistici sono resistenti alle vibrazioni, all’umidità e alle alte temperature. La disposizione dei componenti è stata modificata per ridurre la quantità di cablaggi necessari, mentre la rivettatura è stata automatizzata per ridurre i costi.
L’aspetto più innovativo dell’H3, tuttavia, è la sua propulsione. È il primo razzo al mondo a utilizzare un sistema a “ciclo di espansione” per il suo motore principale, anziché il mini motore utilizzato dalla maggior parte dei razzi. Nella configurazione convenzionale, un mini motore spinge il carburante ad alta temperatura e ad alta pressione nella camera principale, dove viene acceso per fornire la spinta del razzo. Questo sistema, pur essendo efficace, è vulnerabile alle esplosioni.
In un motore a ciclo espansivo, il carburante scorre attraverso le pareti della camera di combustione per raccogliere calore e aggiungere pressione per azionare la pompa del carburante. Questo metodo è stato considerato meno capace di generare spinta rispetto ai tradizionali motori a due stadi e il suo utilizzo è stato limitato al secondo stadio del lancio di un razzo. Mitsubishi Heavy ha compensato progettando numerose piccole scanalature sulle pareti della camera di combustione, attraverso le quali l’idrogeno liquido scorre, consentendogli di raccogliere più calore e pressione per azionare la pompa.
Il risultato è che il primo stadio dell’H3 ha una spinta superiore del 50% rispetto a quello dell’H2A, che utilizzava la configurazione tradizionale del mini-motore.
Mitsubishi Heavy afferma che il design più semplice del motore a ciclo espansivo lo rende meno incline alle esplosioni.
Jaxa e Mitsubishi Heavy cercheranno di dimostrare che l’H3 è innovativo e affidabile, ma il lancio sarà solo il primo passo. La commercializzazione dell’H3 sarà più facile una volta completati i primi due lanci dimostrativi. Il secondo è previsto per il prossimo anno fiscale, che inizierà ad aprile. I lanci commerciali non sono l’unico ruolo che l’H3 dovrebbe ricoprire. Il lancio inaugurale dovrebbe portare il satellite di osservazione terrestre Daichi 3 in un’orbita sincrona con il sole. Il satellite trasporterà anche un sensore a infrarossi che il ministero della Difesa giapponese utilizzerà per avvisare tempestivamente di attacchi missilistici.
Lo spazio dovrebbe svolgere un ruolo centrale nel piano di rafforzamento della difesa giapponese per contrastare le minacce di Cina, Russia e Corea del Nord. Il governo prevede di raddoppiare il numero di satelliti per la raccolta di informazioni, portandolo a 10 entro il 2028, e di utilizzare satelliti di sorveglianza in orbite geostazionarie. L’H3 sarà essenziale per queste missioni.
È anche previsto che svolga un ruolo nel Gateway, la nuova stazione orbitante sulla Luna che gli Stati Uniti hanno in programma di costruire.
Anche il Giappone aspira a un veicolo di lancio con equipaggio, nonostante abbia abbandonato l’idea all’inizio degli anni 2000 a causa dell’aggravarsi dei problemi finanziari del Paese.
Antonio Albanese
