Benvenuti a questa nuova edizione di “Spazio all’Oriente”. Oggi approfondiamo alcune notizie della vibrante space economy giapponese in quella che possiamo definire un’edizione tematica di questa rubrica. Il pese del Sol levante è noto per la sua innovazione e tecnologia avanzata, e ora emerge come una forza in crescita nel dominio spaziale, nonostante alcune recenti difficoltà.

In questo approfondimento esploreremo le iniziative, le sfide e le opportunità di alcune aziende nipponiche nella nuova corsa allo spazio.

Ispace si prepara a tornare sulla Luna con un nuovo lander

L’azienda giapponese ispace ha annunciato l’apertura di un nuovo quartier generale a Denver, negli Stati Uniti, per rafforzare la sua presenza sul suolo americano attraverso la sua divisione ispace technologies U.S. Questa mossa è parte della strategia dell’azienda per consolidare la sua posizione negli States. Oltre a questo, ispace ha rivelato alcuni cambiamenti nella sua linea di lander lunari, tra cui una modifica al lander Series 2 che sarà ora chiamato Apex 1, e il suo primo lancio previsto nel 2026 anziché nel 2025.

Alcuni mesi fa, ispace aveva già inviato sulla Luna il suo primo lander, durante la missione Hakuto-R M1. Purtroppo questo allunaggio non è andato a buon fine a causa di un problema software. Nonostante questo, ispace ha piani per ripetere la missione nel 2024, seguita proprio dalla missione M3 nel 2026, durante la quale si prevede l’uso del nuovo lander Apex.

Apex 1 seguirà un approccio di volo diretto verso la Luna, a differenza del precedente lander. Questa scelta aumenterà la quantità di propellente necessaria per scendere sulla superficie. Tuttavia, ispace ha assicurato che la capacità di carico rimarrà di 300 kg, decisamente superiore rispetto alla Series 1. Ci si aspetta che nei futuri modelli della serie Apex questa capacità aumenti fino a 500 kg. Sono inoltre previsti spazi aggiuntivi per il rilascio di payload secondari e un rafforzamento della resistenza alle vibrazioni per ospitare carichi più sensibili.

Sul fronte finanziario, ispace, ora quotata all’indice borsistico giapponese Nikkei da aprile 2023, ha rivisto le sue previsioni di bilancio per il prossimo anno fiscale, prevedendo un fatturato di 21.1 milioni di dollari, in calo di 21.7 milioni rispetto alle stime precedenti. L’azienda ha attribuito gran parte di questa diminuzione al rinvio di contratti relativi ai payload della missione M3, dovuto al posticipo del lancio, ma ha confermato che il valore contrattuale totale resta invariato. Questa missione sarà infatti gestita insieme a Draper, e fa parte del programma CLPS della NASA.

Astroscale vince un nuovo contratto in Giappone

Astroscale Japan, una sussidiaria dell’azienda giapponese Astroscale, ha recentemente ottenuto un contratto dal Ministero dell’Educazione, Scienza e Tecnologia del Giappone (MEXT) sotto forma di un programma di finanziamento. Questo finanziamento è parte del programma di Ricerca e Innovazione per Piccole e Medie Imprese (SBIR), progettato per promuovere la R&D nelle start-up giapponesi e nelle organizzazioni che si occupano di tecnologie avanzate.

Si tratta di una missione dimostrativa che Astroscale intraprenderà con l’obiettivo principale di ispezionare un grande satellite fuori servizio che si trova attualmente in orbita attorno alla Terra. Questa missione si suddivide in tre fasi, e per la sola Fase 1, Astroscale riceverà finanziamenti per un valore di circa 18 milioni di dollari, con un budget complessivo previsto di 80 milioni di dollari per l’intero progetto di tre fasi che si concluderà entro marzo 2028.

Questa missione sarà una prova importante per aggiornare le capacità di rendezvous e prossimità (RPO) di Astroscale. In termini semplici, le RPO sono manovre che permettono a un veicolo spaziale di avvicinarsi e possibilmente interagire con un altro oggetto in orbita, che potrebbe essere un altro satellite, un pezzo di detrito o, in questo caso, un satellite inattivo. La complessità di tale operazione risiede nel fatto che molti di questi oggetti, come i satelliti dismessi, non forniscono dati GPS, rendendo estremamente difficile determinare la loro posizione e traiettoria esatta.

La soluzione proposta da Astroscale per affrontare questa sfida consiste nell’utilizzare un satellite di ispezione che si basa su altri programmi dell’azienda già in avanzato stato di sviluppo come ELSAd o ADRAS-J (in collaborazione con la JAXA).

Una volta lanciato in una precisa orbita, il veicolo spaziale di servizio di Astroscale utilizzerà prima dati basati su osservazioni fatte da Terra per ottenere una posizione orbitale approssimativa dell’oggetto target. Avvicinandosi, il veicolo spaziale passerà poi all’utilizzo dei suoi sensori integrati per un approccio sicuro e un’ispezione ravvicinata dell’oggetto.

Ancora Astroscale ma con la Space Force

La divisione americana di Astroscale ha invece ottenuto un contratto con la Space Force per il rifornimento in orbita di satelliti. L’accordo prevede un finanziamento governativo di 25.5 milioni di dollari in aggiunta a circa 12 milioni di dollari forniti da Astroscale. La società si impegna a consegnare un prototipo pronto per il rifornimento di satelliti in orbita entro 24 mesi.

Questo contratto ottenuto da Astroscale è denominato Other Transaction Authority (OTA) e permette al governo flessibilità nelle trattative con gli appaltatori, e di condividere i costi dei progetti. La società ha vinto il contratto dopo il vaglio di un totale di 23 offerte ricevute attraverso il Space Enterprise Consortium (SpEC), organizzazione creata per coinvolgere start-up e aziende commerciali nella competizione per programmi della Difesa.

Il veicolo di Astroscale si chiamerà APS-R, acronimo di Astroscale Prototype Servicer for Refueling, e utilizzerà una porta di rifornimento RAFTI prodotta da Orbit Fab. Astroscale ha in programma di utilizzare i servizi di rifornimento di Orbit Fab per le sue missioni commerciali. Il prototipo di veicolo di rifornimento della Space Force si baserà su un design commerciale di Astroscale, molto probabilmente LEXI.

Non è ancora stato deciso se il veicolo di Astroscale verrà lanciato in orbita per una dimostrazione. Se ciò dovesse accadere, un possibile satellite cliente potrebbe essere uno dei satelliti Tetra-5, attrezzati anch’essi con la porta RAFTI, previsti per il lancio nel 2025 tramite un contratto dalla nuova agenzia DIU del pentagono.

Un nuovo vettore per il Giappone

Interstellar Technologies Inc. (IST), azienda giapponese specializzata in piccoli lanciatori spaziali, ha annunciato di essere stata selezionata per il ‘Small Business Research Program Phase ‘, lo stesso che ha vinto Astroscale per il contratto di cui abbiamo già parlato. IST riceverà un massimo di 2 miliardi di JPY per il suo progetto nella fase 1, fino a settembre 2024.

La crescente domanda globale di lancio di piccoli satelliti ha stimolato IST a sviluppare il razzo ‘ZERO’. Con questo progetto, IST vuole potenziare le capacità spaziali del Giappone e stabilire un servizio di trasporto spaziale competitivo a livello internazionale.

Il mercato spaziale ha visto una crescita significativa, con un aumento di 18 volte dei lanci di piccoli satelliti sotto i 600kg tra il 2013 e il 2022. Tuttavia, c’è una carenza di servizi di trasporto spaziale che risponde a questa domanda, creando una sorta di collo di bottiglia, specialmente in Giappone che oggi è senza un accesso indipendente all’orbita.

Il razzo ZERO è progettato per il mercato in espansione dei piccoli satelliti. Con un costo di meno di 800 milioni di JPY per lancio, si distingue per il prezzo competitivo e la flessibilità di lanci personalizzati. Mira a rafforzare la capacità di Interstellar di lanciare satelliti fino a 800 kg in orbita terrestre bassa (LEO).

Le specifiche di ZERO includono: altezza 32m, diametro 2.3m, peso 71 ton, propellente: metano liquido e ossigeno liquido, capacità di carico LEO 800kg, 250 kg in SSO.

IST sta sviluppando ZERO con un occhio alla competitività globale, integrando componenti di grado consumer (COTS) e tecniche produttive innovative per ridurre i costi.

Senza una data il primo lancio di KAIROS

Space One ha spostato la data di lancio a tempo indeterminato di quello che è il primo lancio di satelliti del settore privato giapponese. Questo lancio era originariamente previsto per marzo 2022 ma è stato rinviato due volte, a causa della pandemia di Covid e successivamente, con un motivo meno plausibile, della guerra in Ucraina.

Il satellite di questa missione sarà lanciato nello spazio a bordo di un razzo a combustibile solido Kairos dal Space Port Kii, costruito dalla Shimizu Corporation e situato vicino alla punta meridionale della penisola di Kii. Il tipo di satellite e la sua missione rimangono non divulgati. Kairos è un piccolo razzo a propellente solido, il primo interamente sviluppato con fondi privati in Giappone.

Il razzo Kairos, lungo 18 metri e con un diametro di 1,4 metri, è basato su una tecnologia sviluppata da IHI Aerospace e dall’Agenzia Giapponese per l’Esplorazione Aerospaziale (JAXA). Può mettere in orbita satelliti fino a 100 kg a un’altitudine di 500 km.

Space One, con sede a Tokyo, appartiene a Canon Electronics, IHI Aerospace, Shimizu, la Development Bank of Japan e Kiyo Bank. La società vuole stabilire un servizio di lancio commerciale a basso costo e a rapida risposta per piccoli satelliti, puntando a 20 lanci all’anno entro metà decennio. Canon Electronics detiene la quota maggiore in Space One con il 44%.

Se Space One raggiungesse l’obiettivo di 20 lanci all’anno, potrebbe servire diverse applicazioni, tra cui telecomunicazioni, osservazione e rilevamento, e analisi del traffico.

Gli investitori corporativi di Space One comprendono Canon Electronics, specializzata in osservazione della Terra ad alta risoluzione, e IHI Aerospace, che progetta e produce razzi e altri equipaggiamenti per il programma spaziale giapponese. Shimizu Corporation, uno dei principali appaltatori di costruzioni giapponesi, ha mostrato un crescente interesse per i progetti di costruzione extraterrestre, incluso un albergo spaziale e una base permanente sulla luna.