Domenica sera la Starship SN04 è diventato il primo prototipo della SpaceX a superare il test di pressione a temperatura criogenica. Il test è avvenuto presso il sito di lancio di Boca Chica, in Texas, di proprietà della SpaceX. Il test di pressione a temperatura criogenica è la prima prova necessaria a testare le capacità di volo del veicolo. Con questo test superato i team della SpaceX si accingeranno ad eseguire il primo test statico di accensione ed infine a concludere con un balzo di almeno 150 metri.
Starship è il nuovo veicolo spaziale in corso di realizzazione da parte della compagnia di Elon Musk. Si comporrà di due stadi, un primo chiamato Super Heavy, riutilizzabile, ed un secondo, Starship, capace di entrare in orbita e di rientrare sulle proprie zampe. Starship, nelle intenzioni di SpaceX, andrà a sostituire i Falcon 9, Falcon Heavy e capsule Crew Dragon diventando il primo veicolo spaziale completamente riutilizzabile e capace di raggiungere la Luna, Marte ed oltre e di rientrare sulla Terra. In questo momento vengono realizzati a Boca Chica dei prototipi grezzi che servono a testare i vari design di progettazione e di realizzazione, incrementando, ogni volta, le caratteristiche del veicolo.
SN04 ha seguito, nell'ordine, i prototipi a grandezza completa Mk1,SN01ed SN03. Tutti i precedenti prototipi hanno fallito questo tipo di test, che viene eseguito riempiendo i serbatoi con azoto liquido per verificare che possano sopportare le pressioni e le temperature dei propellenti di volo. Fino a domenica, il solo prototipo che aveva superato indenne questo tipo di test era SN02, che aveva eseguito il test lo scorso 8 marzo. Però questo prototipo era composto da un solo serbatoio parzialmente assemblato, e non da un veicolo completo. Con questo prototipo ridotto erano però stati superati i problemi alle saldature dello scafo di acciaio che avevano portato ai cedimenti di Mk1 ed SN01.
Nell'immagine il prototipo ridotto di SN02 durante il test criogenico. - Credit: NASASpaceflight/BocaChicagal
Dopo il successo di SN02 il cedimento di SN03 era stato dunque una vera sorpresa ed imputato ad un errore nelle procedure di pressurizzazione dei serbatoi di ossigeno liquido e metano. Di conseguenza il serbatoio di ossigeno liquido era collassato sotto il peso del serbatoio di metano liquido completamente pieno che si trovava sopra di esso.
Questo errore non è stato quindi ripetuto con SN04, trasportato sulla rampa di lancio di Boca Chica nella giornata del 23 aprile e sottoposto ad un primo test di pressione con azoto ma a temperatura ambiente il 26 aprile.
Al termine del test di domenica sera (la mattina di lunedì 27 aprile 2020 in Italia) la pressione raggiunta dai serbatoi è stata di 4,9 bar, non molto, “ma abbastanza per volare,” ha commentato Elon Musk in un Tweet. Ora il prossimo passo sarà quello di passare ai test con il motore a razzo. Attualmente la SpaceX ha tre motori Raptor pronti al volo in attesa dell'opportunità di partecipare ai test. Uno di questi verrà installato su SN04. Il motore Raptor non sarebbe stato installato fino a che non fosse stato superato il test di pressione criogenica. Infatti, durante questo test vengono utilizzati dei pistoni idraulici che simulano le forze create dai Raptor durante il volo. Dopo l'installazione del Raptor su SN04, le squadre di tecnici condurranno i controlli sul motore e sul veicolo, compresa la possibilità di orientarlo, accenderlo, eseguire test di pre-accensione e molto altro. Solo quando SpaceX sarà pronta si passerà al test statico di accensione vero e proprio. La data del 29 aprile era originariamente fissata per questo test statico di accensione, ma un giorno di ritardo con il test criogenico in pressione significa che ora l'accensione del Raptor non potrà avvenire prima del 30 aprile. Come i precedenti test statici di accensione della SpaceX con il più piccolo veicolo Starhopper, ci vorranno probabilmente alcuni tentativi prima di eseguire un test con successo con SN04. Dopo tutto si tratterà della prima volta che la SpaceX eseguirà un test con una Starship completa rifornita di metano e ossigeno liquido a temperatura criogenica.
Nell'immagine un motore Raptor viene movimentato a Boca Chica. - Credit: NASASpaceflight/BocaChicagal
Questo significa che, forse, vi saranno piccoli intoppi con le attrezzature di supporto a terra che dovranno essere risolte prima del test statico di accensione. Se tutto andrà bene con il test statico di accensione, la SpaceX potrebbe decidere di procedere con un piccolo balzo del prototipo di Starship SN04.
Fino al momento dell'incidente con SN03, la SpaceX aveva pianificato il balzo del veicolo fino a circa 150 metri. La SpaceX spera ancora di poter eseguire quel salto, anche se i piani dei test sono in continua evoluzione. Quello che è certo è che SN04 sarà limitata solo a piccoli balzi che non richiedono la riaccensione dei motori Raptor, secondo quanto dichiarato dallo stesso Musk.
Musk ha spiegato che questo è dovuto al fatto che il veicolo non verrà dotato di superfici aerodinamiche necessarie per eseguire i voli, dove i motori vengono spenti e poi riaccesi. Sia i prototipi successivi SN05 ed SN06 avranno i flap installati anche se saranno di forma leggermente diversa da quella che la SpaceX aveva recentemente svelato con il veicolo Starship Mk1. Sia SN05 che SN06 saranno dotati del muso, quello che, finora, non era mai stato installato sui precedenti prototipi. Il muso infatti, non solo ospiterà il carico utile per la versione operativa di Starship, ma contiene anche un più piccolo serbatoio di ossigeno liquido. La scelta di piazzare un serbatoio nella punta del muso aiuta a tenere il centro di massa del veicolo in avanti. Questo sarà importante quando la Starship rientrerà attraverso l'atmosfera senza il carico utile.
La realizzazione del veicolo SN05 è già in fase avanzata e numerose sezioni sono già state osservate all'interno delle grandi tende presso l'impianto di Boca Chica. Inoltre, un grande segmento di serbatoio di SN05 è stato spostato nell'edificio di assemblaggio poche ore dopo che SN04 era stato portato verso la rampa di lancio, giovedì pomeriggio.
Nell'immagine le piastrelle termiche installate sul prototipo Starship Sn04.C - redit: NASASpaceflight/BocaChicagal
Sebbene SN04 non sia dotato di muso, il veicolo ha diverse piastrelle dello scudo termico installate sulla sua superficie. Una serie di piastrelle è stata piazzata lungo la sezione motori ed un'altra nella parte superiore del serbatoio. La versione definitiva della Starship avrà un'intero lato ricoperto da piastrelle termiche in modo da permettere al veicolo di rientrare in sicurezza nell'atmosfera terrestre ed, eventualmente, anche in quella di altri pianeti. L'installazione di alcune piastrelle dello scudo termico su SN04 permetterà alla SpaceX di acquisire esperienza con il processo di montaggio e di verificare che le mattonelle rimangano al loro posto sulla Starship durante i test.
Vi terremo informati degli sviluppi dei test di questo veicolo che, se tutto andrà bene, potrebbe portare, senza voler esagerare, alla rivoluzione nel campo del volo spaziale.
Fonti:
NASASpaceflight:https://www.nasaspaceflight.com/2020/04/starship-sn4-set-for-test/
Teslarati:https://www.teslarati.com/elon-musk-says-spacexs-newest-starship-just-passed-its-first-test/
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