Il 4 giugno 1996 è un momento di orgoglio e di celebrazione per l’Europa dello spazio.

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Il 4 giugno 1996 è un momento di orgoglio e di celebrazione per l’Europa dello spazio. Da Korou, in Guyana francese, parte il volo inaugurale del nuovo lanciatore europeo Ariane 5, destinato a raccogliere l’impegnativa eredità di Ariane 4, che ha avuto il 97% di successi ed è arrivato a coprire il 60% dei lanci di satelliti commerciali a livello mondiale.

(continua)

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Rispetto ad Ariane 4, il nuovo lanciatore è più grande e potente: nato per portare in orbita il veicolo abitato Hermes, è stato convertito in lanciatore commerciale per satelliti in orbita geostazionaria quando il progetto dello “Shuttle europeo” è stato accantonato. Non è un’evoluzione del suo predecessore, ma nasce da un nuovo progetto, durato dieci anni e costato sette miliardi di euro. Anche per questo la tensione è altissima.

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Il decollo inizia normalmente, ma dopo trentasette secondi il razzo si gira in orizzontale e le forze aerodinamiche fanno a pezzi i serbatoi. A quel punto, per evitare che frammenti del veicolo possano colpire aree abitate, si innesca il meccanismo di autodistruzione e l’intero razzo esplode in una colossale palla di fuoco.

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La causa dell’incidente sarà rivelata dopo complesse indagini che recuperano i resti del razzo su un’area di 12 chilometri quadrati. Ironicamente a causare il problema è stata una delle poche parti di Ariane 4 riutilizzate dal nuovo lanciatore: per la precisione, il software del sistema di riferimento inerziale, lo stesso che su Ariane 4 ha funzionato per più di cento lanci senza alcun contrattempo.

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Per capire che cosa è successo bisogna entrare un po’ nei particolari.
La velocità del razzo è un vettore che ha una componente orizzontale e una verticale e a causa della maggiore potenza queste componenti sono più grandi che su Ariane 4.
Nel software la componente orizzontale della velocità è rappresentata da una variabile a 64 bit, cioè un numero che può arrivare a molti miliardi, e deve essere convertita in una variabile a 16 bit, che può andare da -32768 a 32767.

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Nei primi secondi dopo il lancio le velocità rimangono sotto questo limite e la conversione funziona, ma quando la componente orizzontale della velocità supera i valori che possono essere registrati nella variabile a 16 bit il software dà un errore chiamato “overflow”. Il sistema passa al software di riserva, che in pochi millisecondi arriva allo stesso errore.

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A quel punto il computer di bordo crede erroneamente che la velocità orizzontale di Ariane 5 sia troppo alta e attiva il controllo di assetto per compensare, cioè per “raddrizzare” la traiettoria. Ma il risultato è esattamente opposto a quello atteso dal sistema: il razzo si inclina e innesca il processo che porta alla sua esplosione.

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Il software avrebbe una procedura capace di individuare e gestire questi errori di conversione. Però, dato che Ariane 4 non era in grado in ogni caso di arrivare a velocità così elevate da causare un errore di overflow, questa procedura era stata disattivata per la velocità orizzontale e su Ariane 5 non si è pensato di riattivarla.

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Dopo il fiasco del lancio inaugurale, i problemi di Ariane 5 vengono risolti e il lanciatore arriverà a 117 lanci con una percentuale di successo del 97%, la stessa di Ariane 4, ma quell’episodio è visto ancora oggi come un esempio emblematico dei rischi che si corrono quando mancano collaudi adeguati dell’intero sistema.

(fine)