Ieri SpaceX ha lanciato con successo il quinto volo di prova dello Starship, il sistema missilistico più potente mai costruito, che nel prossimo futuro sarà utilizzato per trasportare gli esseri umani sulla Luna e su Marte.
Il decollo del razzo Super Heavy, sormontato dalla navicella spaziale Starship senza equipaggio, è avvenuto alle 14:25 ora italiana durante una finestra di lancio di 30 minuti che si era aperta alle 14:00 dalla struttura Starbase di SpaceX a Boca Chica, in Texas.
Per la prima volta, questa missione dimostrativa ha incluso l’ambizioso tentativo di manovrare il razzo booster alto 71 metri verso la sua gigantesca struttura di atterraggio dopo che aveva bruciato la maggior parte del suo carburante e si era staccato dalla navicella spaziale superiore Starship. Il Super Heavy è stato catturato con successo a mezz’aria con un paio di enormi pinze di metallo, che SpaceX chiama “bacchette”.
L’obiettivo di questa tecnologia è quello di mettere SpaceX in condizione di recuperare il booster e renderlo rapidamente abile per un nuovo lancio, cosa che avverrà anche per le future Starship. Il rapido riutilizzo delle parti dei razzi è considerato essenziale per l’obiettivo di SpaceX di ridurre drasticamente i tempi e i costi per portare carichi, o persone, nell’orbita terrestre e nello spazio profondo.
SpaceX è stata incaricata dalla NASA di sviluppare una versione apposita della capsula Starship per fungere da lander che trasporterà gli astronauti della NASA sulla superficie lunare già nel 2026, come parte della missione Artemis III, e la società ha contratti governativi per un valore di quasi 4 miliardi di dollari per completare l’attività. Alla fine, nelle intenzioni di SpaceX, Starship sarà utilizzata anche per portare i primi esseri umani su Marte.
Lo sviluppo della Starship
Lo sviluppo della Starship si è finora concentrato su una serie di voli di prova sempre più complessi, iniziati nel 2019 con brevi test di salto di un veicolo soprannominato “Starhopper” che inizialmente si è sollevato di pochi centimetri da terra. Più di recente, l’azienda è passata a lanci più audaci dell’astronave impilata sul booster Super Heavy.
Il lancio di prova inaugurale di una Starship e di un Super Heavy, chiamato volo di prova integrato, è decollato nell’aprile 2023. Quel lancio mirava esclusivamente a far partire il veicolo alto 121 metri dalla rampa di lancio. Obiettivo conseguito prima di esplodere dopo pochi minuti di volo sul Golfo del Messico.
È noto che SpaceX tollera spiacevoli imprevisti nelle prime fasi di sviluppo dei veicoli spaziali, sostenendo che questi guasti aiutano l’azienda a implementare rapidamente modifiche progettuali che portano a risultati migliori.
Gli obiettivi dell’azienda sono diventati più ambiziosi ad ogni lancio successivo.
L’ultimo lancio di prova, il quarto della campagna di voli di prova integrati di SpaceX, è decollato a giugno. Sia il booster che la navicella spaziale, nonostante un’ala danneggiata, sono sopravvissuti al rientro nell’atmosfera terrestre e hanno provato le manovre di atterraggio sull’oceano, un passo avanti significativo.
Nelle braccia di Mechazilla
SpaceX ha spinto ulteriormente i suoi test questa volta, effettuando un recupero “al volo” del booster Super Heavy afferrandolo a mezz’aria con le braccia di Mechazilla, la torre di lancio e r3ecupero.
In definitiva, SpaceX ha in programma di recuperare e riutilizzare sia il Super Heavy che la Starship. Ma elaborare un piano di recupero del booster è un primo passo naturale, poiché SpaceX ha una vasta esperienza in questo campo.
L’atterraggio dei razzi dopo il volo è un’impresa che SpaceX padroneggia ormai da tempo con il suo razzo più piccolo, il Falcon 9. I boosters di quel razzo effettuano morbidi atterraggi su piattaforme marittime o rampe di lancio a terra ormai da oltre 330 lanci, consentendo a quei veicoli di essere rapidamente revisionati e di volare di nuovo anche più di dieci volte. SpaceX afferma che ciò ha ridotto i suoi costi, consentendo all’azienda di dominare il mercato dei lanci spaziali.
Tuttavia, Starship è un sistema molto più potente e complesso.
Dotato di 33 motori alla base, ognuno più potente dei nove utilizzati sul Falcon 9, il booster Super Heavy sviluppa una spinta al decollo circa 10 volte superiore.
Invece di fissare le gambe di atterraggio sul lato del Super Heavy, come quelle che ornano il razzo vettore del Falcon 9, SpaceX ha costruito una torre speciale per supportare il ritorno del Super Heavy sulla terraferma, nella speranza che ciò renda il processo di recupero ancora più rapido.
La torre, soprannominata “Mechazilla” dal CEO di SpaceX Elon Musk per la sua somiglianza a un Godzilla metallico, ha enormi braccia metalliche. Le braccia, o “bacchette”, possono essere utilizzate per impilare e spostare i booster e i veicoli spaziali nel sito di lancio prima del decollo, e sono progettate essenzialmente per catturare i veicoli a mezz’aria mentre tornano sulla Terra.
La visione di Musk è che le braccia a bacchetta saranno in grado di girarsi e rimettere un razzo sulla rampa di lancio entro pochi minuti dal suo ritorno, consentendo al veicolo di decollare di nuovo una volta rifornito di carburante, forse anche solo 30 minuti dopo l’atterraggio, come ha affermato il CEO in un’intervista del 5 giugno.
Le probabilità di successo di Starship
È una visione audace. E SpaceX è ancora nelle prime fasi di elaborazione di come funziona esattamente la cattura.
Musk ha ammesso durante un’intervista dello scorso luglio pubblicata su YouTube che l’obiettivo di SpaceX per questo volo “sembra un po’ folle“, anche se “ha buone probabilità di funzionare“.
“Non stiamo violando la fisica“, ha affermato, “quindi il successo è uno dei possibili risultati“.
SpaceX, in effetti, in questa occasione ha catturato il booster Super Heavy in base al criterio secondo cui “sono soddisfatti migliaia di criteri distinti per veicoli e piattaforme“, secondo quanto riportato sul sito web dell’azienda, che richiedeva “sistemi sani sul booster e sulla torre e un comando manuale dal Flight Director della missione“.
Se, sulla base delle informazioni che fornivano in tempo reale i sensori ed i sistemi di controllo montati sul booster, il direttore di volo avesse giudicato che non fosse opportuno effettuare il tentativo, il Super Heavy avrebbe tentato nuovamente la manovra di atterraggio sull’oceano.
Il tentativo è avvenuto circa sette minuti dopo il lancio, mentre la navicella spaziale Starship proseguiva nel suo volo orbitae per circa un’ora prima di effettuare un ammaraggio controllato nell’Oceano Indiano, stavolta arrivando allo splash down quasi senza avere subito danni significativi.
“A causa delle piastrelle perse… i flap anteriori erano così fusi che era come cercare di controllarli con piccole mani scheletriche“, ha detto Musk, aggiungendo che il quarto volo è atterrato a circa 9,7 chilometri di distanza dal sito di ammaraggio previsto nell’oceano.
L’azienda afferma sul suo sito web di aver eseguito una “completa rielaborazione del suo scudo termico, con i tecnici di SpaceX che hanno impiegato più di 12.000 ore per sostituire l’intero sistema di protezione termica con piastrelle di nuova generazione, uno strato ablativo di backup e protezioni aggiuntive tra le strutture delle alette“.
Ciò ha aiutato la Starship a sopravvivere meglio alle brutalità del rientro.
Il successo di Starship test flight 5 darà il via alla fase successiva, con test molto più ambiziosi. Ad esempio, SpaceX deve capire come rifornire di carburante un veicolo spaziale Starship mentre è in orbita. Tale manovra sarà necessaria per fornire al veicolo abbastanza propellente per compiere il viaggio verso la Luna.
Se l’azienda non fosse riuscita a raggiungere i suoi obiettivi o avesse causato danni sostanziali alle sue strutture di lancio, avrebbe potuto provocare ulteriori ritardi nelle ambizioni lunari della NASA.
Artemis, il programma di punta della NASA per i voli spaziali con equipaggio umano, ha come obiettivo quello di portare gli astronauti sulla superficie della Luna per la prima volta da quando il programma Apollo si concluse più di 50 anni fa.
L’agenzia spaziale federale ha già avvertito che il suo obiettivo di effettuare il primo atterraggio con equipaggio sulla superficie lunare nel 2026 è molto dipendente dai tempi di sviluppo della Starship, sviluppi che si trovano anche a dover affrontre la burocrazia dell’ente di controllo dei voli, la FAA, che finora non è stata certo permissiva nei confronti dell’azienda di Elon Musk.
