Razzi di nuova generazione: motori, stadi e capacità a confronto

I lanciatori trasformano l’energia dei propellenti nella velocità necessaria per inserire un veicolo o un carico su una traiettoria specifica. Non basta quindi un confronto semplice: una massa utile ha significato solo con la sua destinazione orbitale, e un motore va letto nel contesto dello stadio e della configurazione in cui opera. Le fonti ufficiali qui considerate descrivono lo Space Launch System (SLS) della NASA, Ariane 6 dell’Agenzia spaziale europea (ESA) e New Glenn, incluso nel contratto Launch Services II della NASA.

Un’architettura, non un solo motore

Un lanciatore ripartisce di norma il lavoro fra più elementi. Lo stadio centrale fornisce gran parte della spinta iniziale e contiene i propellenti; i booster laterali possono aumentare la spinta al decollo; uno stadio superiore può proseguire l’accelerazione o compiere manovre successive. La combinazione determina quali carichi e destinazioni sono possibili.

Conta anche il tipo di propellente. La NASA identifica i booster SLS come unità a propellente solido. Per Ariane 6, l’ESA afferma che Vulcain 2.1 brucia ossigeno liquido; l’estratto non specifica l’altro componente e non va integrato con dati esterni. La scheda NASA storica di Ariane 5 associa invece il Vulcain a LOX/LH2, ossigeno liquido e idrogeno liquido.

SLS: quattro RS-25 e grandi booster solidi

SLS è il razzo NASA per l’esplorazione dello spazio profondo. Ogni configurazione usa uno stadio centrale con quattro motori RS-25. Questi motori, precedentemente chiamati motori principali dello Space Shuttle, alimenteranno lo stadio centrale in ogni missione SLS. La NASA indica inoltre uno stadio alto oltre 200 piedi, con diametro di 27,6 piedi, che immagazzina idrogeno liquido criogenico.

Il veicolo aggiunge due booster solidi. Ciascuno è alto 17 piani e brucia circa sei tonnellate di propellente al secondo; la NASA li definisce i più grandi e potenti booster a propellente solido mai costruiti per il volo. Questi dati descrivono la necessità di elevata spinta nella fase iniziale dell’ascesa.

Secondo la NASA, Block 1 può inviare oltre 27 tonnellate metriche verso orbite oltre la Luna. Non è una capacità equivalente all’orbita bassa terrestre. In Artemis, l’RL10 ha fornito propulsione nello spazio per inviare un Orion senza equipaggio alla Luna in Artemis I; la NASA prevede lo stesso ruolo in Artemis II e III. Il materiale non precisa lo stadio SLS che ospita il motore.

Ariane 6 e continuità europea

L’ESA descrive uno stadio centrale di Ariane 6 alto 32 metri, largo 5,4 metri e del peso di 23.000 chilogrammi senza propellenti. È alimentato dal Vulcain 2.1, evoluzione del Vulcain 2 di Ariane 5. I booster P120C aggiungono spinta al decollo.

Questa continuità non rende identici i due razzi. La documentazione NASA su Ariane 5 parla di 2,5 stadi e quattro unità propulsive; i suoi due motori solidi segmentati fornivano al decollo oltre 500 tonnellate di spinta ciascuno per integrare Vulcain. Sono dati di Ariane 5, non specifiche trasferibili automaticamente ad Ariane 6.

New Glenn: sette BE-4 e due destinazioni

La NASA descrive New Glenn come alimentato da sette Blue Engine 4, o BE-4. Gli attribuisce oltre 13 tonnellate metriche verso l’orbita di trasferimento geostazionario e 45 tonnellate metriche verso l’orbita bassa terrestre. New Glenn è nel contratto Launch Services II.

Le cifre mostrano perché la destinazione cambia il significato di una prestazione: orbita bassa e trasferimento geostazionario richiedono missioni energetiche diverse. I valori 45 e oltre 13 tonnellate non sono quindi concorrenti.

Come leggere il confronto

I dati associano SLS all’esplorazione lunare e a carichi oltre la Luna, Ariane 6 a Vulcain 2.1 e P120C, e New Glenn a sette BE-4 e due capacità orbitali. Non consentono di proclamare il “migliore” razzo. Servirebbero criteri qui assenti: costo, cadenza, affidabilità, riutilizzo, massa verso la stessa destinazione o calendario operativo.