Angara A5: primo lancio da Vostochnij

L'11 aprile 2024, alle 11:00 italiane, per la prima volta, un Angara A5 è decollato dal cosmodromo di Vostochnij e ha trasportato un carico simulato in orbita geostazionaria insieme ad un cubesat, Gagarinetz, posizionato nella LEO.

Il decollo era originariamente previsto per il 9 aprile. Tuttavia, un tentativo sulla rampa di lancio è stato interrotto ai minuti T-2 a causa di un malfunzionamento del serbatoio ossidante del nucleo centrale. Un secondo tentativo di lancio è stato interrotto il 10 aprile a causa di un malfunzionamento nel sistema di controllo dell'avviamento del motore.

Sono passati quasi cinque anni dalla posa della prima pietra del complesso di lancio A1 avvenuta a fine maggio 2019 dopo numerosi ritardi e rinvii.

La famiglia Angara: i lanciatori modulari

Quella del lanciatore universale modulare è sempre stata una delle ossessioni del programma spaziale sovietico. Ogni progettista capo dei vari centri di progettazione e ricerca (OKB) aveva avuto la sua idea: dalla famiglia UR di Celomej, da cui è derivato il Proton, ai Vulkan di Glushko, da cui è derivato l’Energhia.

Anche il lanciatore lunare N1, se avesse avuto successo, avrebbe dato vita ad una propria famiglia di veicoli in grado di coprire tutte le esigenze di lancio: dall’orbita bassa alle traiettorie interplanetarie.

Dopo la caduta dell’URSS, ci si è trovati nella necessità di sostituire i Proton che, seppur affidabili, non garantivano la necessaria sicurezza per un eventuale impiego umano a causa della estrema tossicità e pericolosità dei combustibili ipergolici impiegati.
L’abbandono del programma Energhia Buran, poi, ha privato la nascente Roscosmos, e di conseguenza anche il ministero della difesa, di uno strumento che avrebbe avuto ottime capacità di modularità ma che era gravato da costi elevati.

Ma, per fortuna, quello che di buono era stato sviluppato per il lanciatore Energhia, è stato trasportato in altri progetti.
Il suo motore RD 171, un potente quadricamera a ciclo chiuso, è stato scalato in due versioni per così dire commerciali: Il bicamera RD-180 che ha equipaggiato lanciatori statunitensi come l’Antares e l’Atlas-V e che è uno dei più affidabili e potenti motori della sua classe ed il monocamera RD-190/191 che è stato utilizzato come spina dorsale del sistema universale di lancio Angara.
Il sistema URM (dal russo Универсальный ракетный модуль cioè Modulo a Razzo Universale) si compone di due blocchi: URM1 al primo stadio ed URM2 al secondo. 

Gli eventuali carichi venivano posizionati in orbita da un upper-stage che poteva essere differente a seconda dell’orbita da raggiungere.

Nelle sue versioni, l’Angara può avere un singolo URM1 al primo stadio più un URM2 al secondo per la versione 1.2, la più leggera, tre URM1 al primo ed un URM2 al secondo per la versione media A3 e cinque URM1 al primo stadio più un URM2 al secondo per la versione A5.

Tutte le versioni dell’Angara condividono la stessa piattaforma di lancio, lo stesso edificio di assemblaggio e le linee di produzione e stoccaggio del combustibile, segnatamente RP-1 e dell’ossidante, LOX.

Nel blocco URM1 è presente un motore RD-190 che è in grado di generare 2,08 MN mentre nel blocco URM2 è presente un quadricamera RD-0124 che è lo stesso del Sojuz 2.1

La prima missione da Vostochnij

Non si tratta del primo lancio di un veicolo della famiglia Angara. Difatti questa classe di lanciatori ha già fatto il suo debutto, dal cosmodromo militare di Pesetsk, il 9/7/2014 per la versione 1.2 ed il 23/12/2014 per la versione A5 ma, ancora prima, uno strano ibrido, il NARO-1, è stato lanciato il 25/8/2009 dall’agenzia spaziale Sud Coreana.
Frutto della collaborazione, all’epoca attiva, tra la nascente astronautica sudcoreana e Roscosmos, NARO-1 era un Angara 1 a metà poiché presentava un URM1 al primo stadio, dotato però di un motore RD-151 meno potente mentre al posto dell’URM2 la Corea del Sud ha utilizzato un proprio modulo a combustibile solido.
Nella sua carriera militare, la famiglia Angara ha all’attivo sei lanci dei quali cinque conclusi con successo.
Con il completamento del complesso A1 si è svolto il test di collaudo, nel giugno 2023, del modello in dimensioni reali Nzh. Si tratta di una versione completamente funzionale nei sistemi di controllo e del combustibile, che ha certificato la capacità del complesso A1 di poter effettuare tutte le fasi di un lancio operativo.
Per il primo lancio operativo da Vostochnij, si è deciso di utilizzare un carico simulato posizionato in orbita geostazionaria (GTO) da uno stadio supplementare chiamato Orion.
Un piccolo cubesat, chiamato Gagarinetz è stato invece rilasciato nell'orbita bassa LEO.

Il futuro della famiglia Angara

Come detto l’Angara A5 sostituirà i Proton per i quali non è stata prevista la costruzione di una rampa di lancio a Vostochnij ed i cui due ultimi esemplari verranno lanciati da Baikonur nel 2024 e nel 2025.
Sebbene fosse stata accantonata la produzione della versione A3, questa è recentemente tornata in auge in previsione del suo impiego al posto del futuro lanciatore medio Sojuz-5/Baiterek il cui sviluppo è destinato solo al cosmodromo di Baikonur per gli accordi con l’agenzia spaziale del Kazakistan.
Anche la versione super pesante A7, attualmente solo prevista sulla carta, non implicherebbe modifiche alla rampa A1 perfettamente in grado di operare con tutte le versioni del lanciatore Angara.
E da qui verranno lanciate le versioni A5P che porteranno i primi cosmonauti nello spazio a bordo della navicella PTK-Orjol.