Ogni anno Elon Musk ci ha abituato a fornire un aggiornamento sul prossimo progetto della SpaceX, il mega-razzo conosciuto ora con il nome di Starship, ed anche nel 2019 ciò è accaduto. L'evento si è tenuto di sera presso il sito di costruzione e lancio della compagnia a Boca Chica, nel Texas meridionale, ed ha visto come sfondo il primo prototipo terminato del nuovo veicolo spaziale, battezzato al momento Mk 1.
Sempre a Boca Chica si era tenuto, circa un mese fa, il secondo volo dimostrativo del veicolo Starhopper, una versione più grezza di Starship.
Elon Musk ha introdotto la serata ribadendo il concetto, per lui primario, che per poter far sì che la specie umana diventi multiplanetaria, i costi del volo spaziale dovranno scendere in maniera significativa e, per far questo, si dovrà arrivare ad un'operatività dei veicoli spaziali simile a quella aeronautica. Alle spalle di Musk erano in bella mostra, illuminati da potenti ed evocativi riflettori, il prototipo Mk1, terminato giusto il giorno prima, ed il primo stadio del vettore Falcon 1, del quale proprio il 28 settembre ricorreva l'undicesimo anniversario del quarto volo, il primo a concludersi con il pieno successo.
L'ultimo aggiornamento sul progetto Big Falcon Rocket, ora Starship (SS), era stato dato da Elon Musk a settembre dello scorso anno con la presentazione della missione Dear Moon del miliardario giapponese Yūsaku Maezawa, fissata per il 2023 e che prevede un sorvolo della Luna con un equipaggio di 6/8 artisti. Durante quella presentazione Musk aveva mostrato un veicolo spaziale realizzato in materiali compositi, con tre alette inferiori contenenti anche le zampe di atterraggio. I volumi abitabili, o da utilizzare per merci in una versione cargo di SS, erano di circa 1000 metri cubi.
Il veicolo spaziale Staship in una slide della presentazione del 28 settembre 2019. Credit: SpaceX
Ma appena un mese dopo quella presentazione sono iniziati tutta una serie di tweet di Musk ed alla fine dell'anno l'avvio della costruzione dei primi prototipi in Texas e Florida, hanno mostrato il passaggio alla realizzazione dello scafo in acciaio inossidabile 301. La scelta dei progettisti della SpaceX è stata guidata dal costo infinitamente inferiore della materia prima (si parla del 2% rispetto alla fibra di carbonio), dalla rapidità e facilità nella realizzazione e dalla maggiore resistenza al calore di questo materiale. Unica pecca dell'acciaio è il maggior peso rispetto ad altri materiali utilizzati in astronautica, come carbonio o alluminio, ma per SpaceX sembrano decisamente di più i pro che i contro.
Una delle proprietà dell'acciaio inossidabile è che può essere saldato anche all'aperto mentre questo con la fibra di carbonio e con l'alluminio è impossibile. Questo ha così portato alla scelta, che ha scatenato le critiche, la derisione e lo scetticismo di gran parte degli esperti del settore, di realizzare la Spaceship in un cantiere edile aperto anziché al chiuso di un apposito edificio. Anche questo ha permesso un abbassamento notevole nei costi di realizzazione e lo sdoppiamento dei siti di costruzione, fornendo così una ridondanza in caso di incidenti, probabili, durante la fase dei primi voli sperimentali.
In questa ultima, e si spera finale, versione della Starship, le dimensioni sono rimaste pressoché invariate: 50 metri di lunghezza, 9 metri di diametro, da 100 a 150 tonnellate di capacità di carico, 1200 tonnellate di propellente, sei motori Raptor alimentati ad ossigeno liquido e metano e sei zampe di atterraggio. Solo le alette di coda sono scese da tre a soltanto due, anche per questioni di peso.
Il booster Super Heavyin una slide della presentazione del 28 settembre 2019. Credit: SpaceX
Oltre al veicolo abitato anche il booster principale, in pratica il primo stadio, chiamato Super Heavy (SH) verrà realizzato in acciaio inossidabile, sarà alto 68 metri, 9 di diametro, con 37 motori Raptor, 3.300 tonnellate di propellenti e sei zampe di atterraggio fisse.
Per le versioni orbitali di Starship, la SpaceX prevede di installare mattonelle esagonali di ceramica sulla parte inferiore del veicolo. Le mattonelle dovranno resistere al calore del rientro durante le fasi di ingresso in atmosfera con la Starship ad un angolo di attacco di 60 gradi. Grazie allo scafo in acciaio il peso e lo spessore di tali mattonelle sarà molto più ridotto di quelle, ad esempio, utilizzate sullo Space Shuttle.
La nave rientrerà in atmosfera con un'orientamento quasi orizzontale, “come un paracadutista”, dice Musk ed utilizzerà le alette superiori ed inferiori, oltre ai piccoli propulsori di manovra, per rimanere stabile fino ad eseguire, nelle ultime centinaia di metri, una rotazione in verticale con l'accensione dei 3 motori centrali per l'atterraggio.
Elon Musk durante la presentazione di Starship a Boca Chica il 28 settembre 2019. Credit: SpaceX
Nella presentazione del 28 settembre Musk ha dichiarato che il prototipo Mk1, quello appena completato a Boca Chica, eseguirà i primi test e voli, fino a 20 km di quota, entro 1-2 mesi, mentre i prototipi successivi (Mk3, Mk4 o Mk5) potranno arrivare al volo orbitale. Per far questo però dovrà essere realizzato il primo stadio, l'SH, che al momento è rallentato nella sua realizzazione dalla carenza di motori Raptor. Questo sembra, al momento, l'unico collo di bottiglia nella fase di costruzione dei veicoli di lancio ma, per gli inizi del prossimo anno, il rateo di produzione dovrebbe raggiungere il numero incredibile di un motore Raptor al giorno. Musk ha confermato che sia il prototipo Mk1 di Boca Chica che quello in fase di completamento in Florida, a Cocoa Beach, Mk2, eseguiranno i voli di prova e che entrambi i siti supporteranno anche i voli orbitali.
Nel sito del Texas la rampa di lancio verrà realizzata a circa 1.500 metri dalla zona dove vengono realizzati i veicoli spaziali Starship, mentre in Florida si sfrutterà lo spazio adiacente alla rampa 39A del Kennedy Space Center. In questo sito i primi lavori di scavo sono già iniziati nei giorni scorsi.
Musk ha dichiarato che il primo volo orbitale potrebbe avvenire in meno di sei mesi ma, come tutte le tempistiche fornite dal visionario progettista, esse vanno prese con le molle. Certo è che, anche se fosse un anno, invece di sei mesi, sarebbero sempre dei tempi incredibilmente rapidi rispetto ai classici ritmi di realizzazione in campo astronautico. Per il primo volo abitato Musk afferma che potrebbe avvenire entro il 2020.
Il confronto di dimensioni fra alcuni veicoli (ok, il Millennium Falcon non è di SpaceX) Credit: SpaceX
Al momento tutti i costi di sviluppo del progetto Starship sono supportati da SpaceX attraverso i guadagni delle missioni Falcon e Dragon e da un corposo acconto fornito dal miliardario giapponese. La compagnia inoltre ha raccolto circa 1 miliardo di dollari quest'anno da investitori privati, soprattutto per finanziare il programma Starlink che promette di fornire servizi internet dallo spazio su tutto il globo. La SpaceX prevede, in futuro, che gran parte dei guadagni provenienti proprio dal programma Starlink saranno utilizzati per i progetti Super Heavy e Starship.
Al momento sulla Starship Mk1 sono installati tre motori Raptor, sufficienti per i primi voli suborbitali. Nella versione finale saranno sei, tre ottimizzati per il volo atmosferico, e capaci di essere orientati, e tre per quello nel vuoto dello spazio. Il Raptor è il motore più potente mai realizzato dalla SpaceX e nelle prime versioni può produrre fino a 200 tonnellate di spinta, quasi equivalente ai motori principali RS-25 installati sullo Space Shuttle. I motori Raptor hanno oltre il doppio di spinta dei Merlin 1D, alimentati a cherosene ed ossigeno liquido, che volano sui razzi Falcon 9 e Falcon Heavy di SpaceX.
Oltretutto il Raptor è il più potente motore alimentato a metano che abbia mai volato finora.
Nella foto i tre motori Raptor montati sul prototipo Starship Mk1 a Boca Chica. Credit: Elon Musk
Sul booster Super Heavy si potranno avere fino a 37 motori Raptor, anche se idealmente potrebbero essere sufficienti da 24 a 31, ma comunque la quantità esatta dipenderà dalla decisione finale del progetto e dalle necessità di missione. Secondo Musk il SH genererà circa 6.800 tonnellate di spinta al decollo, il doppio di quello generato dal gigantesco Saturno 5 utilizzato per le missioni lunari Apollo. Tutto il complesso al lancio, SH con la Starship sopra di esso, arriverà all'altezza complessiva di 118 metri.
Da notare che, durante la presentazione del 28 settembre, Musk non ha accennato alla possibilità dell'utilizzo di Starship, senza SH, per voli suborbitali commerciali abitati da un punto all'altro della Terra. Questa capacità era stata ampiamente presentata due anni fa ma, sembra che attualmente, i problemi per tale tipo di utilizzo siano insormontabili.
Musk ha presentato delle immagini dove Starship vola verso una base lunare e poi una città marziana. Certo, si tratta di immagini futuristiche, ma Musk ha sempre ribadito che l'impegno e l'obiettivo finale per il quale ha fondato la SpaceX è quello di “permetterci di vivere su altri mondi e rendere la vita come la conosciamo multiplanetaria”.
Nell'illustrazione artistica una Spaceship diretta verso una base lunare. Credit: SpaceX
Secondo SpaceX la Starship potrebbe essere pronta per un primo volo senza equipaggio verso Marte nel 2022 con uno abitato a seguire nel 2024. I prossimi mesi saranno interessanti per vedere se gli sviluppi sulle due Starship realizzate manterranno tutte queste promesse così importanti per il futuro della SpaceX e del volo spaziale in generale.
Fonti:
SpaceX: https://www.spacex.com/starship
Teslarati: https://www.teslarati.com/spacex-ceo-elon-musk-debuts-starships-new-super-heavy-booster-design/
SpaceflightNow: https://spaceflightnow.com/2019/09/29/elon-musk-wants-to-move-fast-with-spacexs-starship/
GOOGLENEWS
