Retroscena
Come costruire un motore a razzo
di Martin Jud
Heidi decolla – Svizzera, nazione spaziale, episodio 3
18.3.2020
Traduzione: Leandra Amato
Il razzo HEIDI si trova nel deserto: inizia il conto alla rovescia. Segue un rumore assordante, accompagnato da esultanza. Brividi! Il motore accelera a quasi 1000 km/h. Forze incredibili agiscono sull'oggetto volante. Poi il paracadute si apre e dopo meno di tre minuti, il touchdown si trasforma in estasi.
Tuttavia, gli sforzi non sono stati vani, perché gli studenti dietro l'iniziativa spaziale utilizzano le conoscenze acquisite per migliorare tutto. Il secondo razzo HEIDI viene completato nel marzo 2019.
Se vuoi sapere cos'è HEIDI e come si attua un nuovo progetto missilistico, leggi il secondo episodio:
HEIDI nella galleria aerodinamica di Formula 1 e il suo primo volo di prova
Finalmente è arrivato! HEIDI è pronto per i primi test, il che significa molto stress. Paul, che mi ha raccontato il progetto da un punto di vista personale, spiega: «L'ultima settimana di marzo è stata davvero dura. Erano previsti i primi test missilistici e lunedì abbiamo incollato gli ultimi tubi. Purtroppo abbiamo scoperto in seguito di aver lavorato in modo poco pulito. Alcune parti non volevano proprio stare insieme».
La squadra decide quindi di fare un turno di notte. Tagliano il materiale in eccesso su misura, carteggiano e incollano di nuovo. Verso l'una del mattino l'esercitazione antincendio è terminata. Qualche ora dopo, alle cinque, sono di nuovo al lavoro.
«È stato necessario, perché mercoledì pomeriggio era previsto un test nella galleria aerodinamica alla Sauber e le parti di razzo appena incollate dovevano essere messe in forno il più velocemente possibile in modo da indurirsi entro il giorno successivo».
Mercoledì, il primo montaggio di tutte le parti del razzo ha luogo direttamente davanti alla galleria aerodinamica Sauber:
«Eravamo molto nervosi perché è successo tutto all'ultimo minuto, ma nell’assemblaggio non abbiamo avuto problemi. HEIDI è stato poi montato nella galleria aerodinamica di Sauber. Sono seguite tre ore, durante le quali gli aerofreni sono stati ripetutamente allungati e ritratti. Abbiamo misurato la resistenza aerodinamica generata dai pannelli dispiegati e il comportamento del razzo a diverse angolazioni della corrente d’aria».
Dopo i test nella galleria aerodinamica, i dati raccolti vengono trasferiti ad una simulazione del futuro volo. Da ciò si possono trarre nuove conclusioni, che alla fine confluiscono direttamente nell'algoritmo di controllo del razzo.
Paul e i suoi colleghi non hanno tempo per riprendere fiato. Dopo la galleria aerodinamica rimangono due giorni per i preparativi del primo volo di prova del razzo. Questo ha luogo nel Cantone del Giura, che non è del tutto ideale dal punto di vista organizzativo. Infatti, in Svizzera vigono regolamenti severi. Tra le altre cose è necessario un campo che sia il doppio dell’altezza di volo.
Come si può vedere nel video, il test va bene. I paracadute si aprono come previsto. Solo gli studenti soffrono un po’ perché nessuno ha pensato di portare con sé tende ombreggianti. Il primo vero giorno di sole dell'anno lascia molti volti raggianti e... scottati.
Nel deserto del New Mexico
Dopo i test, il team ha circa due mesi e mezzo di tempo per ottimizzare il razzo e prepararsi per la Spaceport America Cup. Tra le altre cose, deve essere organizzato anche il trasporto dei pezzi verso gli Stati Uniti. Per evitare problemi con la dogana, il motore viene acquistato negli USA e consegnato direttamente in New Mexico.
Il martedì pomeriggio segue un giro di domande con i giudici di gara e un controllo critico di sicurezza di tutte le parti – superato al primo tentativo. Questo spiana la strada a HEIDI e dà agli studenti fino a sabato per completare il loro razzo. Per HEIDI, è stato preso in considerazione uno slot di partenza mercoledì.
Seguono l'allestimento del campo e il montaggio del razzo, ma ancora senza motore. Il razzo sarà pronto all'una. Proprio come gli studenti stanchi e un po' ipoglicemici. I nervi sono a pezzi, nessuno riesce a pensare correttamente dopo tutti gli strapazzi in condizioni di caldo estremo. Alcuni fanno anche un pisolino su una sedia da campeggio.
Improvvisamente si alza un forte vento termico e la squadra decide di rimandare la partenza a giovedì. Così, la maggior parte della squadra torna a Las Cruces la sera per dormire almeno qualche ora prima del gran giorno. Nel frattempo, un team progetto passa la notte sulle brande del campo nel deserto a guardia del razzo.
Il grande giorno di HEIDI
Il giorno del lancio del razzo ricomincia nel cuore della notte. Alle due, la squadra si alza, perché alle cinque vuole fare il (secondo) controllo di sicurezza obbligatorio prima del volo.
Dopo un'ora e mezza di viaggio verso il campo, la squadra sottopone il razzo a un altro controllo visivo. Poi installa il motore e cerca il team addetto alla sicurezza della Spaceport America Cup. Alle cinque e mezza, il team ARIS riceve il via libera. Ora HEIDI può partire. Il razzo viene caricato su un piccolo furgone e guidato fino alla rampa di lancio.
Voglio sapere da Paul come ha vissuto le ultime ore prima dell'inizio:
«Quel giorno, il tempo non esisteva più. Dieci minuti sembravano due ore. Oggi non saprei dirti quanto tempo ci è voluto. Quando hai lavorato così a lungo per arrivare a un preciso momento, il mondo, quando arriva questo momento, ti sembra estremamente irreale. Ma poco prima delle dieci era ora e finalmente toccava a noi».
Paul se ne occupa personalmente. Solo poco prima dell’inizio, il suo collega ingegnere di sistema decide di seguire lo spettacolo il più vicino possibile. In realtà, questo ingegnere avrebbe avuto l'onore di premere il pulsante di avviamento da qualche centinaio di metri di distanza. Un onore che ora passa a Paul. Un momento indimenticabile:
HEIDI vola come sperato e la squadra ha tre buoni motivi per gioire durante il volo: lancio riuscito, apertura del paracadute principale e touchdown. Anche se nessuno sa esattamente la performance di HEIDI nella classifica generale, nessuno può contenere la gioia. Dopo mesi di lavoro, tutta la tensione si allenta: la squadra esulta.
La felicità del team ARIS: HEIDI si aggiudica il secondo posto
L'analisi del volo mostra che HEIDI ha mancato il bersaglio a 3048 metri (10 000 piedi) del sette per cento. Il motore è stato l'otto per cento più debole del previsto. Inoltre, le forze di accelerazione sono state 2 g più forti del previsto.
Davvero un buon risultato. Nella classifica generale della competizione, il volo può essere utilizzato per raccogliere poco più di un terzo del numero totale di punti. Due giorni dopo, alla cerimonia di premiazione, il team ARIS scopre quanto è andato bene il tutto. Gli studenti svizzeri hanno ottenuto 268 punti su 350 per il volo di HEIDI. I punti rimanenti vengono assegnati per l'ingegneria, la documentazione tecnologica e il sistema di recupero.
Anche la presentazione della squadra è inclusa nella valutazione. Grazie allo standard cubesat utilizzato e al lancio anticipato del razzo di giovedì, la squadra ottiene anche 100 punti bonus. Questo pone HEIDI al secondo posto tra gli oltre 50 concorrenti di questa categoria. In tutte le categorie, la squadra ARIS si piazza al quarto posto su 122 squadre.
Bravi!
Prossimamente: primo razzo supersonico ARIS
Puoi trovare maggiori informazioni sul razzo supersonico EULER qui.
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Martin Jud
Senior Editor
martin.jud@digitecgalaxus.chLa mia musa ispiratrice si trova ovunque. Quando non la trovo, mi lascio ispirare dai miei sogni. La vita può essere vissuta anche sognando a occhi aperti.
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