Dopo il pieno successo del volo atmosferico del prototipo SN15, lo sviluppo del nuovo rivoluzionario lanciatore di SpaceX ha ricevuto un ulteriore impulso. Infatti, giovedi scorso, l'azienda di Elon Musk ha presentato alla Federal Communications Commission (FCC) una richiesta ufficiale per l'autorizzazione ad effettuare il primo "Starship Orbital test flight", con lancio da StarBase Texas nel terzo trimestre di quest'anno. Nel documento presentato dall'agenzia, si dichiara che il "Booster stage" (già noto come "SuperHeavy") decollerà dal poligono di Boca Chica e, dopo 2 minuti e 51 secondi, si separerà dal secondo stadio (chiamato "Orbital Starship") e tornerà indietro, tentando un atterraggio oltre 8 minuti dopo il lancio, nel Golfo del Messico a circa 30 km dalla costa. Nel frattempo, Orbital Starship proseguirà verso l'Atlantico e, grazie alla spinta dei motori "Raptor Vacuum", entrerà in orbita bassa; dopo neanche un'orbita, riaccenderà i motori per de-orbitare e rientrare in atmosfera sull'Oceano Pacifico, rallentando grazie agli scudi termici e ammarando circa 100 km a Nord-Ovest di Kauai, nelle isole Hawaii.
Credits: Space-X / Google Earth - Improvement by Marco Di Lorenzo
Le immagini qui sopra mostrano le traiettorie dei due veicoli (linee bianche) e la proiezione di tali traiettorie sul terreno (in verde). In alto a destra vediamo il volo del Booster Stage, analogo a quello del primo stadio di un Falcon-9 in termini di durata e altezza massima; i suoi 37 motori Raptor atmosferici forniranno una spinta di 72 milioni di Newton (circa 7000 tonnellate equivalenti di peso). In alto a destra c'è la traiettoria della Starship dal momento del lancio all'inserimento in orbita sull'Oceano Atlantico, mentre in basso la sua traiettoria di rientro e ammaraggio nel Pacifico. Di seguito, la tabella delle tempistiche fornita da SpaceX, con una durata totale della missione pari a 1 ora, 30 minuti e 20 secondi. Si tenga presente che la sigla MECO si riferisce allo spegnimento dei motori principali del Booster (Main Engine Cutoff) mentre le sigle SES e SECO indicano l'accensione e lo spegnimento dei tre motori "Vacuum Raptor" del secondo stadio.
Tempistiche del volo - Credits: Space-X - Improvement: Marco Di Lorenzo
La richiesta fatta a FCC implica l'utilizzo esclusivo di alcune frequenze di per le comunicazione dei dati telemetrici durante il volo, evitando interferenze. Come si vede di seguito, infatti, verranno sfruttate 7 frequenze attorno ai 2,3 GHz da parte del Core Stage e dell'Orbital Stage; oltre alle stazioni a terra, il veicolo orbitale sfrutterà anche le comunicazioni satellitari, ad una frequenza peraltro molto utilizzata da diversi satelliti della NASA. 
Le frequenze radio che verranno utilizzate nei collegamenti di telemetria, via terra e via satellite - Credits: Space-X - Improvement: Marco Di Lorenzo
Fin qui i dati ufficiali, ma le interpretazioni e le illazioni si stanno già moltiplicando in rete. SpaceX parla di un "ritorno parziale" e di un "landing" del Core Stage nel Golfo del Messico, termine quest'ultimo decisamente ambiguo dato che, a breve termine, non ci saranno piattaforme a disposizione per poter tentare una manovra di atterraggio simile a quelle regolarmente effettuate dai primi stadi del Falcon nell'Atlantico. Invece, a quanto è dato di capire, il SuperHeavy inizierà la manovra di ritorno con tanto di "Entry Burn" per rallentare la corsa ma poi, invece di atterrare a Boca Chica, farà un "landing burn" e si poserà verticalmente sull'acqua a velocità praticamente nulla, un po' come fecero i primi Falcon in fase di sperimentazione. Anche se questo si potrebbe tradurre nella perdita del costoso veicolo, evidentemente in questa fase di prima sperimentazione c'è un rischio troppo elevato di danneggiare le strutture a terra o galleggianti. Stesso discorso vale per l'atterraggio di Starship, in questo caso SpaceX parla esplicitamente di "Splashdown" e di "soft ocean landing" e, presumibilmente, SN20 effettuerà comunque l'ormai celebre manovra "belly flop", raddrizzandosi nell'ultima fase e rallentando fino a toccare la superficie dell'acqua; anche qui, non sappiamo se ci saranno tentativi di recupero del veicolo o se esso è destinato a diventare un relitto sommerso ma la seconda opzione è la più probabile. Il "sacrificio" è reso un po' meno drastico dal numero ridotto di motori Raptor utilizzati sul primo stadio, pare ce ne saranno solo 21 invece dei 37 della versione definitiva; a questi bisognerà naturalmente aggiungere i 6 motori dello stadio orbitale.
La piattaforma per estrazioni petrolifere Deimos come è ora (a destra) e come potrebbe diventare dopo la riconversione di SpaceX - Credits: AGV Aerial / SpaceXvision - Processing: Marco Di Lorenzo
Come ammette SpaceX nella sua richiesta, l'intento di questo primo volo sarà quello di raccogliere la massima quantità di dati telemetrici, per meglio comprendere la dinamica del rientro e il comportamento del veicolo in una situazione estremamente difficile da predire o simulare computazionalmente. Questo aiuterà ad affinare le future simulazioni evitando così di fare altri "sacrifici" e atterrando con buona precisione sulla terraferma o sulle future stazioni galleggianti Phobos e Deimos, attualmente in fase di riconversione nel porto di Pascagoula, Mississipi (vedi immagine qui sopra).
Confronto tra Starship e altri celebri lanciatori pesanti - Credit: Thorenn/Wikipedia - Improvements: Di Lorenzo Marco
C'è poi la questione della data di possibile lancio: la finestra si apre il 1 luglio e, ultimamente, è circolata addirittura la data del 20 giugno; questo lascia tutti un po' interdetti. I due veicoli sono ancora in fase di costruzione e, in particolare, nessuno ha ancora visto un booster SuperHeavy completo e funzionante; infatti il precedente modello BN2 è stato smantellato poco dopo la sua costruzione, servita appunto solo come prova di assemblaggio. Date le dimensioni e la complessità di questo lanciatore, è difficile che per quella data sarà stato completato e collaudato a dovere, magari con qualche salto atmosferico come si è fatto per lo Starship orbitale. Tuttavia, Elon Musk ci ha abituati ai colpi di scena e poi, se anche il primo test orbitale dovesse subire un ritardo di un mese o due, non sarà certo un dramma!
Nel frattempo, a Starbase Texas procede a ritmo serrato anche la costruzione del complesso costituito dalla piattaforma di lancio e dalla "Torre Orbitale" che consentiranno a Starship di decollare e, in futuro, atterrare sul posto. Ancora non si conosce il disegno definitivo ma la sezione già costruita della torre comprende una base in cemento approssimativamente cubica, con lato di circa 10 metri, e una prima sezione di tralicci in acciaio alta 15 metri, come vediamo in questa recente fotografia aerea.
Credits: RGV aerial - NASA Spaceflight - Processing: Marco Di Lorenzo
Oltre alla Torre, sulla destra vediamo i 6 piloni a supporto della pedana dalla quale Starship decollerà; si vedono anche alcune sezioni cilindriche che verranno probabilmente installate tra i piloni e la pedana circolare, quest'ultima visibile nell'immagine aerea qui sotto, a sinistra. Tale pedana sarà munita di un complesso sistema di smaltimento del calore prodotto dai Raptor, tramite una cascata d'acqua nella parte centrale. Nell'immagine centrale, invece, altre due sezioni della torre orbitale in costruzione (evidenziate da frecce rosse), a cui si è recentemente aggiunta una terza; esse sono da completare e da installare sopra i tralicci esistenti nel poligono di lancio. Qualcuno ha recentemente fatto notare anche la presenza, su due di queste tre sezioni, di possibili rotaie che potrebbero far parte di un sistema di cattura e spostamento del SuperHeavy e dello stadio orbitale. In pratica, i due veicoli verrebbero afferrati al volo durante la discesa per poi essere posti sulla pedana di lancio senza mai toccare terra; si tratta di una soluzione ingegnosa che minimizza sia lo stress termico e meccanico sui veicoli, sia i tempi tra un volo e il successivo; tuttavia, essa richiederà una precisione e una affidabilità estrema nella fase di ritorno e di avvicinamento, probabilmente questo richiederà molti tentativi e qualche fallimento.
A sinistra, la pedana circolare da dove partirà Starship e, al centro, due delle tre sezioni della torre orbitale già pronte nella "Building Area"; a destra la nuova gru LR11000 in costruzione. Credits: RGV aerial - NASA Spaceflight - Processing: Marco Di Lorenzo
L'ultima immagine a destra, infine, mostra la nuova enorme gru (soprannominata Kong) alta 220 metri e capace di sollevare 1300 tonnellate; essa sarà necessaria per impilare le enormi e pesanti sezioni della torre orbitale, una volta trasportate nel poligono di lancio.
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