Il 18 luglio 2026 Skyroot Aerospace ha completato il primo volo orbitale di Vikram-1, un lanciatore sviluppato in India per il trasporto di piccoli satelliti. La missione, denominata Aagaman, è partita dal Satish Dhawan Space Centre di Sriharikota, una base gestita dalla Indian Space Research Organisation, meglio conosciuta come ISRO.
Il decollo è avvenuto alle 12:05:30, ora indiana. Vikram-1 ha seguito la traiettoria programmata, ha raggiunto un’orbita terrestre bassa a circa 450 chilometri di quota e ha completato le principali attività della missione in meno di venti minuti.
Con questo volo, Skyroot Aerospace è diventata la prima impresa privata indiana a collocare carichi utili in orbita utilizzando un proprio lanciatore. La missione ha anche consentito di verificare in condizioni operative il comportamento delle strutture in composito di carbonio, dei motori a propellente solido, dei sistemi avionici e del modulo orbitale equipaggiato con motori Raman-1 prodotti mediante stampa 3D.
Il risultato non significa che l’intero razzo sia stato stampato in 3D. La produzione additiva riguarda soprattutto il sistema propulsivo liquido utilizzato nello stadio superiore. I primi tre stadi di Vikram-1 impiegano invece motori a propellente solido della famiglia Kalam, sviluppati dalla stessa Skyroot Aerospace.
La configurazione a quattro stadi di Vikram-1
Vikram-1 è un lanciatore a quattro stadi progettato da Skyroot Aerospace per missioni dedicate e condivise rivolte al mercato dei piccoli satelliti.
I primi tre stadi utilizzano propellenti solidi e hanno il compito di fornire la maggior parte dell’energia necessaria per attraversare l’atmosfera e raggiungere una velocità prossima a quella orbitale. Questi stadi appartengono alla famiglia Kalam, denominata in omaggio allo scienziato ed ex presidente indiano A. P. J. Abdul Kalam.
Lo stadio superiore è costituito da un modulo di regolazione orbitale a propellente liquido. Il sistema utilizza un gruppo di motori Raman-1, denominati in riferimento al fisico indiano C. V. Raman. A differenza degli stadi solidi, che una volta accesi continuano a funzionare fino all’esaurimento del propellente, il modulo liquido può essere controllato con maggiore precisione.
La possibilità di accendere e riaccendere i motori Raman-1 nel vuoto permette a Skyroot Aerospace di correggere la traiettoria, regolare i parametri orbitali e distribuire più carichi utili durante la stessa missione. Questa capacità è importante quando i satelliti trasportati devono essere rilasciati in posizioni differenti oppure quando è necessario compensare piccole deviazioni accumulate durante le fasi precedenti del volo.
La configurazione unisce quindi la semplicità operativa dei motori solidi alla flessibilità di uno stadio superiore liquido. Per un lanciatore di piccole dimensioni, questo compromesso può ridurre la complessità del veicolo senza rinunciare alla precisione richiesta dai clienti commerciali.
Il ruolo dei motori Raman-1 stampati in 3D
Skyroot Aerospace descrive Raman-1 come il primo motore orbitale indiano interamente prodotto attraverso stampa 3D. La definizione riguarda l’integrazione mediante produzione additiva degli elementi principali del motore, non l’assenza assoluta di lavorazioni successive.
Una parte appena uscita da una stampante metallica non è normalmente pronta per essere installata su un razzo. Il ciclo produttivo può comprendere la rimozione dei supporti, trattamenti termici, lavorazioni meccaniche delle superfici di accoppiamento, pulizia dei condotti, controlli dimensionali, tomografia computerizzata, verifiche non distruttive e prove di accensione.
La stampa 3D consente però di produrre geometrie che sarebbero difficili da ottenere mediante fusione, fresatura o saldatura. In un motore a razzo è possibile integrare la camera di combustione, gli elementi dell’iniettore e complessi canali interni destinati al raffreddamento.
Questi canali sono essenziali perché le pareti della camera devono resistere a temperature e pressioni elevate. In molti motori liquidi, una parte del propellente viene fatta circolare intorno alla camera prima di essere iniettata e bruciata. Il sistema assorbe calore e impedisce che la struttura metallica raggiunga temperature incompatibili con il materiale utilizzato.
Con la produzione convenzionale, i canali di raffreddamento possono richiedere numerose operazioni, giunzioni e saldature. La produzione additiva permette di costruirli direttamente all’interno della geometria principale, riducendo il numero di componenti separati.
Meno componenti e un processo produttivo più breve
Secondo Skyroot Aerospace, l’impiego della stampa 3D riduce da alcuni mesi a pochi giorni il tempo necessario per produrre un motore Raman-1. Il vantaggio non dipende soltanto dalla velocità della macchina, ma dalla possibilità di eliminare diverse fasi di approvvigionamento, assemblaggio e saldatura.
In un motore costruito con metodi convenzionali, ciascun componente deve essere prodotto, controllato, trasportato e unito agli altri. Ogni giunzione introduce tolleranze, punti da ispezionare e potenziali percorsi di perdita. Un progetto consolidato in un numero inferiore di parti semplifica la gestione della distinta base e riduce il numero di interfacce.
La diminuzione delle giunzioni non garantisce automaticamente una maggiore affidabilità. Le parti stampate devono essere qualificate attraverso campioni di materiale, controlli sulla polvere metallica, monitoraggio dei parametri di produzione, analisi delle porosità e prove a caldo. Il processo deve inoltre mantenere risultati coerenti tra una produzione e la successiva.
La produzione additiva offre a Skyroot Aerospace anche un vantaggio durante lo sviluppo. Gli ingegneri possono modificare il modello digitale, produrre una nuova versione e sottoporla a prova senza dover realizzare stampi o attrezzature completamente differenti. Questo approccio permette di valutare più configurazioni durante la fase di progettazione.
Perché il volo orbitale è importante per la qualifica del processo
Una prova statica a terra permette di controllare spinta, pressione, temperatura, stabilità della combustione e comportamento dei materiali. Non può però riprodurre l’intera combinazione di vibrazioni, accelerazioni, variazioni termiche e condizioni di vuoto sperimentate durante una missione.
Il volo di Vikram-1 ha fornito a Skyroot Aerospace dati sul funzionamento dei motori Raman-1 all’interno di un sistema completo. Il modulo orbitale ha dovuto operare dopo il decollo, la separazione dei primi tre stadi e l’esposizione alle condizioni dello spazio.
Il successo della missione dimostra che il sistema propulsivo ha funzionato nel profilo previsto per Aagaman. Non elimina la necessità di ulteriori prove. Per avviare servizi commerciali con una cadenza regolare, Skyroot Aerospace dovrà dimostrare che macchine, materiali, procedure e controlli possono produrre motori con caratteristiche ripetibili.
La qualifica di una parte stampata in 3D comprende infatti l’intera catena produttiva. Devono essere controllati la composizione della polvere, la sua conservazione, il numero di riutilizzi, l’atmosfera della camera di stampa, la potenza della sorgente energetica, l’orientamento del componente, i trattamenti termici e le lavorazioni finali.
I carichi utili trasportati dalla missione Aagaman
Vikram-1 ha trasportato sei carichi utili, comprendenti satelliti sperimentali, dimostratori tecnologici e oggetti simbolici.
Skyroot Aerospace ha utilizzato la missione anche per portare in orbita SCOPE, un proprio satellite sperimentale. Il dispositivo è stato progettato per raccogliere dati sul volo e verificare tecnologie destinate alle successive missioni dell’azienda.
La startup indiana Grahaa Space ha partecipato con SOLARAS S3, una piattaforma sperimentale legata alle attività di osservazione della Terra e raccolta di dati. Grahaa Space sviluppa soluzioni satellitari orientate al monitoraggio frequente del pianeta e all’elaborazione delle informazioni acquisite dallo spazio.
Cosmoserve Space, altra impresa indiana, ha fornito Embrace, un braccio robotico sviluppato per studiare tecniche di cattura e manipolazione di oggetti in orbita. Tecnologie di questo tipo possono essere utilizzate per l’ispezione dei satelliti, la manutenzione in orbita e la rimozione controllata di detriti spaziali.
La società tedesca DCUBED ha affidato alla missione propri dimostratori tecnologici. DCUBED sviluppa meccanismi dispiegabili per piccoli satelliti, tra cui strutture, antenne e sistemi che devono rimanere ripiegati durante il lancio e aprirsi una volta raggiunta l’orbita.
Tra i carichi simbolici figurava Cosmic Bloom, un’opera realizzata per Cosmos Diamonds, società attiva nella produzione di diamanti coltivati in laboratorio. La missione trasportava inoltre una miniatura di razzo in oro realizzata dall’artista Ajay Kumar Mattewada e dedicata a Vikram Sarabhai, C. V. Raman e A. P. J. Abdul Kalam.
La presenza di carichi sperimentali e simbolici è coerente con la natura del primo volo. L’obiettivo principale della missione era raccogliere dati sul lanciatore, ma il profilo ha consentito a Skyroot Aerospace di dimostrare anche le attività di integrazione, trasporto e rilascio di payload appartenenti a organizzazioni differenti.
La collaborazione con ISRO e IN-SPACe
Vikram-1 è stato progettato e costruito da Skyroot Aerospace, ma il programma ha utilizzato infrastrutture e competenze messe a disposizione dalle istituzioni spaziali indiane.
ISRO ha consentito a Skyroot Aerospace di accedere agli impianti per la produzione e il collaudo dei motori solidi presso il Satish Dhawan Space Centre. Il primo motore solido è stato realizzato e provato negli impianti di Sriharikota, mentre il secondo stadio è stato sottoposto a verifiche nelle strutture di prova della stessa base.
Il motore Raman-1 dello stadio superiore è stato collaudato presso le strutture del Liquid Propulsion Systems Centre di ISRO. L’ente spaziale indiano ha inoltre fornito assistenza per la preparazione degli stadi, il trasporto dei componenti, l’analisi della traiettoria, l’integrazione del veicolo e le operazioni sulla prima rampa di lancio.
Indian National Space Promotion and Authorization Centre, o IN-SPACe, ha svolto il ruolo di regolatore e facilitatore. IN-SPACe ha coordinato l’accesso di Skyroot Aerospace alle infrastrutture pubbliche, le revisioni tecniche, le valutazioni di prontezza della missione e le autorizzazioni necessarie al lancio.
Il modello permette alle aziende private di concentrarsi sullo sviluppo dei veicoli senza dover costruire fin dall’inizio rampe, banchi prova e sistemi di sicurezza. Allo stesso tempo, le attività devono rispettare procedure definite dalle autorità indiane.
Dalla missione suborbitale Vikram-S a Vikram-1
Skyroot Aerospace è stata fondata nel 2018 a Hyderabad da Pawan Kumar Chandana e Naga Bharath Daka, entrambi provenienti da ISRO.
Il primo volo dell’azienda è stato completato il 18 novembre 2022 con Vikram-S, un dimostratore suborbitale utilizzato nella missione Prarambh. Il veicolo non era progettato per entrare in orbita, ma per verificare strutture in composito, propulsione, avionica, protezione termica e procedure operative.
Secondo Skyroot Aerospace, una parte consistente delle tecnologie impiegate su Vikram-1 era già stata sperimentata con Vikram-S. Passare da una traiettoria suborbitale a una missione orbitale ha richiesto però un aumento significativo delle prestazioni.
Un veicolo suborbitale può raggiungere lo spazio senza acquisire la velocità necessaria per rimanere intorno alla Terra. Per ottenere un’orbita stabile, Vikram-1 ha dovuto accelerare i carichi utili fino a una velocità prossima a otto chilometri al secondo, eseguendo nel frattempo separazioni, accensioni e correzioni di traiettoria con tempistiche precise.
La capacità di trasporto e il mercato dei piccoli satelliti
Nella configurazione dichiarata da Skyroot Aerospace, Vikram-1 può trasportare fino a circa 350 chilogrammi verso un’orbita terrestre bassa e fino a circa 260 chilogrammi verso un’orbita eliosincrona.
Un’orbita eliosincrona permette a un satellite di sorvolare una determinata area della Terra in condizioni di illuminazione simili a ogni passaggio. Questa caratteristica è utile per osservazione terrestre, agricoltura, cartografia, monitoraggio ambientale e analisi delle infrastrutture.
Skyroot Aerospace punta a offrire missioni dedicate nelle quali il cliente può scegliere con maggiore precisione data, inclinazione e quota orbitale. I satelliti di piccole dimensioni vengono spesso lanciati come carichi secondari su razzi più grandi. Questa soluzione può essere economicamente conveniente, ma obbliga l’operatore ad adattarsi al calendario e alla destinazione orbitale della missione principale.
Una missione dedicata costa generalmente di più per chilogrammo, ma può ridurre i tempi di attesa e portare il satellite più vicino all’orbita richiesta. Per costellazioni, dimostratori tecnologici e operatori che devono rispettare una determinata finestra commerciale, questa flessibilità può avere un valore maggiore del semplice costo di lancio.
La possibilità di riaccendere lo stadio superiore e distribuire più satelliti è quindi parte della strategia commerciale di Skyroot Aerospace, non soltanto una caratteristica tecnica del motore Raman-1.
L’obiettivo di aumentare la cadenza produttiva
Skyroot Aerospace ha dichiarato di voler raggiungere una capacità produttiva di circa un razzo al mese nei propri impianti di Hyderabad. Per sostenere una simile frequenza, l’azienda deve ridurre i tempi necessari per produrre, controllare e integrare i componenti più complessi.
La stampa 3D dei motori Raman-1 si inserisce in questo obiettivo. Un ciclo produttivo più breve può facilitare la realizzazione di parti di ricambio, la gestione delle modifiche progettuali e la preparazione di più veicoli nello stesso periodo.
La capacità teorica di una fabbrica non coincide però con la frequenza effettiva dei lanci. La cadenza dipende anche dalla disponibilità dei clienti, dalle autorizzazioni, dalle condizioni della base, dalla produzione degli altri stadi, dalla preparazione dei satelliti e dall’accesso alle finestre di lancio.
Dopo il primo volo, Skyroot Aerospace prevede ulteriori missioni di sviluppo prima di passare a un servizio commerciale regolare. Questi voli serviranno a confermare l’affidabilità del sistema e a introdurre eventuali modifiche basate sui dati raccolti durante Aagaman.
La stampa 3D nei motori spaziali
L’uso della produzione additiva nella propulsione non riguarda soltanto Skyroot Aerospace. Diverse aziende e agenzie spaziali utilizzano questa tecnologia per ridurre il numero di componenti, integrare i canali di raffreddamento e abbreviare i cicli di sviluppo.
Negli Stati Uniti, Rocket Lab impiega componenti stampati in 3D nei motori Rutherford del lanciatore Electron. Il modello commerciale di Rocket Lab, basato su missioni dedicate per piccoli satelliti, presenta alcuni elementi in comune con la strategia scelta da Skyroot Aerospace.
In India, Agnikul Cosmos ha sviluppato Agnilet, un motore semi-criogenico prodotto in un unico pezzo mediante stampa 3D. Agnikul Cosmos ha utilizzato il motore sul dimostratore suborbitale Agnibaan SOrTeD e sta sviluppando il lanciatore orbitale modulare Agnibaan.
Anche NASA, European Space Agency e ArianeGroup conducono programmi dedicati a camere di combustione e ugelli prodotti mediante tecniche additive. Le attività comprendono la sperimentazione di leghe di rame, superleghe, strutture bimetalliche e rivestimenti in materiali compositi.
Questi programmi mostrano che la stampa 3D non viene adottata soltanto per realizzare prototipi. La tecnologia viene progressivamente integrata in motori sottoposti a prove a caldo e in sistemi destinati al volo.
Il confronto tra Skyroot Aerospace e Agnikul Cosmos
Skyroot Aerospace e Agnikul Cosmos rappresentano due approcci differenti allo sviluppo privato di lanciatori in India.
Skyroot Aerospace utilizza tre stadi solidi e uno stadio superiore liquido stampato in 3D. Questa architettura concentra la maggiore flessibilità nella fase orbitale, mentre gli stadi inferiori sfruttano la relativa semplicità dei propellenti solidi.
Agnikul Cosmos sta sviluppando una configurazione basata su motori liquidi semi-criogenici stampati in un unico pezzo e raggruppabili in numero differente in funzione della missione. Il progetto di Agnikul Cosmos punta quindi sulla modularità del gruppo propulsivo fin dal primo stadio.
Entrambe le aziende cercano di servire il mercato dei piccoli satelliti con lanci personalizzabili. La presenza di più operatori può ampliare la capacità di lancio disponibile in India e creare una filiera privata composta da produttori di motori, strutture, avionica, satelliti e servizi di controllo.
Il valore industriale della missione Aagaman
Il risultato della missione Aagaman non riguarda soltanto il raggiungimento dell’orbita. Il volo ha dimostrato che Skyroot Aerospace è in grado di gestire l’intero ciclo di una missione: progettazione, produzione, prove, integrazione, coordinamento con ISRO e IN-SPACe, operazioni di lancio e distribuzione dei carichi utili.
Per la produzione additiva, il funzionamento dei motori Raman-1 costituisce una verifica in condizioni operative di una tecnologia che deve sostenere elevate temperature, pressioni, vibrazioni e cicli di accensione nel vuoto.
Il prossimo passaggio per Skyroot Aerospace sarà trasformare il successo del primo volo in un processo ripetibile. L’obiettivo richiede il controllo della produzione, una catena di fornitura stabile, procedure di ispezione coerenti e ulteriori missioni capaci di confermare le prestazioni del lanciatore.
Vikram-1 offre a Skyroot Aerospace una piattaforma per entrare nel mercato dei lanci orbitali dedicati. Il motore Raman-1 mostra invece come la stampa 3D possa essere utilizzata non soltanto per ridurre i tempi di fabbricazione, ma anche per costruire sistemi propulsivi compatibili con la produzione seriale di piccoli lanciatori.
