L'agenzia spaziale australiana inizierà ufficialmente le operazioni il 1° luglio 2018.

Mentre il capo dell'agenzia inaugurale Megan Clarke esamina la nostra capacità nazionale nello spazio, molti stati stanno avanzando casi forti per quanto riguarda le loro relazioni esistenti, risorse umane e infrastrutture.

Ma da dove l'Australia dovrebbe lanciare razzi? Woomera in South Australia ha lanciato il suo primo razzo nel 1967, ma in realtà l'Australia potrebbe supportare più siti di lancio. E più vicino all'equatore, tipicamente il migliore.

Diamo un'occhiata al perché.

Lancio del carico utile

Il primo passo in un'avventura spaziale è lanciare il carico utile (tipicamente un satellite) e farlo rimanere in un'orbita adatta senza ricadere sulla terra.

Per realizzare questo, prima il razzo deve sollevare se stesso e il carico utile dalla rampa di lancio, attraverso i livelli inferiori dell'atmosfera ad altitudini superiori a 100 km. Ciò si ottiene utilizzando una traiettoria quasi verticale.

Una volta fuori dall'atmosfera, l'angolo di salita si riduce e il razzo inizia ad accelerare per raggiungere la sua velocità orbitale. Deve viaggiare a più di 7,8 km/s (circa 28000 km/h) per rimanere nell'orbita terrestre bassa (LEO). I LEO sono orbite con un'altitudine inferiore a 2000 km, e sono utilizzati dalla maggior parte dei piccoli satelliti.

La maggior parte del carburante per missili viene utilizzata in questa fase di accelerazione. L'elevata velocità finale è necessaria per garantire che il carico utile rilasciato rimanga in orbita.

Però, mediante un'opportuna selezione del sito di lancio e della direzione di lancio, la velocità richiesta per raggiungere il LEO può essere ridotta.

La terra compie un giro al giorno in direzione est, che si traduce in una velocità superficiale di 0,46 km/s (circa 1670 km/h) all'equatore. Mentre ti sposti a nord o a sud dall'equatore, questa velocità superficiale diminuisce.

Così, nel caso ideale, lanciandosi verso est dall'equatore, la velocità per rimanere in LEO viene ridotta da 7,8 km/s a circa 7,3 km/s.

Poiché il carburante richiesto per raggiungere queste velocità è proporzionale alla velocità al quadrato, questo è un risparmio notevole.

Lanci diversi per orbite diverse

Questo vantaggio di velocità è molto importante per i veicoli spaziali che lasciano la Terra e i satelliti che vanno in orbita geostazionaria (un'orbita terrestre alta, dove ruotano con la terra e rimangono esattamente sopra un punto fisso al suolo). Lanciandosi dall'equatore in una direzione puramente orientale, possono sfruttare appieno questo vantaggio di velocità.

Però, per i piccoli satelliti che puntano a LEO questo ha un valore limitato. Volerebbero sopra l'equatore e potrebbero solo vedere (o essere visibili da) una striscia larga diverse centinaia di chilometri.

Invece la maggior parte dei lanci di LEO sono leggermente a nord o a sud dell'equatore, in modo che l'orbita risultante sia inclinata rispetto al piano equatoriale terrestre. Da queste orbite, dopo più passaggi, la maggior parte della terra (esclusi i poli nord e sud) è visibile.

Un buon esempio di tale orbita è la Stazione Spaziale Internazionale, che può essere rintracciato al tracker ISS.

L'eccezione a questo sono i satelliti in quelle che vengono chiamate orbite eliosincrone e polari, volando quasi direttamente sopra il polo nord e sud. Questi richiedono lanci in direzione nord o sud e non possono sfruttare il vantaggio di velocità.

Cieli blu, niente vento

La motivazione più grande per la costruzione di siti di lancio vicino all'equatore è il vantaggio di velocità e il risparmio di carburante associato sopra menzionato. Le riduzioni della massa del carburante consentono un aumento della massa del carico utile ammissibile.

Ciò si riflette nei principali spazioporti ben consolidati:Cape Canaveral in Florida (USA), Cosmodromo di Baikonur in Kazakistan (Russia), Kourou in Guinea francese (Europa), e Jiuqan (Cina) che si trovano tutti in prossimità dell'equatore.

Guardando avanti, ci sarà una domanda significativa per la futura capacità di lancio di LEO su orbite inclinate o sole sincrone, in quanto sono facili da raggiungere e particolarmente adatti per l'osservazione e la comunicazione via satellite.

Le considerazioni secondarie per la scelta dei siti di lancio sono legate al tempo e al clima. Ovviamente giornate di cielo azzurro con poco vento sono auspicabili per il lancio, ma – come dimostrato da Cape Canaveral in Florida – è possibile operare uno spazio-porto in una regione regolarmente visitata dagli uragani. Tuttavia, la NASA cita il tempo come una delle cause principali dei ritardi di lancio.

Finalmente, è auspicabile che i siti di lancio siano vicini a paesi e città in modo che le persone abbiano un posto dove vivere, e in modo che i siti di lancio possano contribuire alla comunità locale.

Lancio dall'Australia

L'Australia ha un ricco patrimonio di innovazioni spaziali, ricerca, e collaborazione, risalenti ai programmi della NASA Mercury e Gemini.

Oggi ci sono diverse start-up cresciute in casa che sviluppano capacità di lancio per l'accesso allo spazio, come Hypersonix e Gilmour Space Technologies (più Rocketlab in Nuova Zelanda), tutti specificamente mirati a piccoli lanci di satelliti.

Un'evoluzione da questo sarebbe un porto spaziale australiano, che stimolerebbe ulteriormente questi sviluppi e aiuterebbe a far crescere l'industria spaziale australiana.

Finora la maggior parte dei lanci di razzi in Australia è stata condotta nell'area proibita di Woomera, situato nel sud dell'Australia. Un vantaggio di Woomera è che le traiettorie inizialmente corrono sulla terra. Ciò consente comunicazioni più semplici con il razzo o l'esperimento di volo, rendendolo ideale per lo sviluppo di razzi. Ma questo non è essenziale nei lanci spaziali.

Essendo un grande paese, L'Australia può ospitare più siti di lancio. Equatorial Launch Australia (ELA) ha recentemente annunciato di essersi assicurata la terra per iniziare la costruzione dell'Arnhem Space Center nel Territorio del Nord nel 2018.

Allo stesso modo, l'Australian Space Launch (ASL) sta esplorando località nella regione di Bowen, North Queensland e Southern Launch hanno avviato la selezione dei siti lungo la costa meridionale.

I lanci spaziali dall'Australia possono essere previsti in un futuro non così lontano. Avere una capacità di lancio nazionale aumenterà in modo significativo la crescente industria spaziale e satellitare.

Questo articolo è stato originariamente pubblicato su The Conversation. Leggi l'articolo originale.