Relativity Space non ha mai lanciato un solo razzo e Impulse Space non ha mai testato uno dei suoi propulsori nello spazio. Tuttavia, oggi, le due società con sede in California hanno dichiarato l’intenzione di lanciare un’ambiziosa missione che atterrerà sulla superficie di Marte in meno di tre anni.
Questa sarebbe la prima missione commerciale in assoluto su Marte e normalmente un’affermazione del genere potrebbe essere tranquillamente respinta come assurda. Ma probabilmente vale la pena prendere sul serio questo annuncio, per quanto audace possa essere, a causa delle società e degli attori coinvolti.
Fondata nel 2015, Relativity ha raccolto oltre 1 miliardo di dollari e dovrebbe lanciare il suo piccolo razzo Terran 1 entro la fine dell’anno. La società, che cerca di stampare in 3D la maggior parte dei suoi veicoli, è già impegnata nello sviluppo del razzo Terran R completamente riutilizzabile. Questo booster dovrebbe essere in qualche modo più potente del Falcon 9 di SpaceX e porterebbe la missione commerciale su Marte. Relativity prevede di avere il razzo Terran R pronto per il lancio nel 2024, con la possibilità di portare un carico utile verso Marte nella sua missione di debutto alla fine del 2024.
Impulse Space è un’azienda più recente, ha meno di un anno, ma non senza ingegneri esperti. L’azienda è stata fondata da Tom Mueller, il primo dipendente assunto da SpaceX e leader del suo reparto di propulsione per più di un decennio. I suoi motori alimentano i veicoli Falcon 9, Falcon Heavy e Dragon. Mueller considera il lancio un “problema risolto” e sta sviluppando una linea di propulsori non tossici a basso costo per servire il mercato della propulsione spaziale.
“Questa è un’era completamente nuova del volo spaziale e vogliamo essere posizionati per fornire una propulsione spaziale affidabile, a basso costo“, ha detto Mueller in un’intervista ad Ars Technica. “Vogliamo fare tutto: orbitale, lunare, interplanetario“.
La concezione della missione
La missione su Marte è stata concepita l’anno scorso quando il vicepresidente dell’ingegneria e della produzione di Relativity, Zach Dunn, ha contattato Mueller. I due erano vecchi colleghi. Mueller aveva assunto Dunn in SpaceX nel 2006, dove lo stagista fu presto incaricato dei test del motore e poi del sistema di propulsione generale per i primi razzi Falcon dell’azienda. Relativity voleva fare colpo con la sua prima missione Terran R e Mueller ha accettato la sfida.
Le società hanno ideato una missione in cui il veicolo Terran-R spingerà un veicolo sviluppato da Impulse Space in una traiettoria verso Marte. Dopo aver raggiunto il pianeta rosso, un lander si separerà dalla capsula. Questo lander sfrutterà la tecnologia aeroshell sviluppata dalla NASA per il suo lander Phoenix e altri veicoli e utilizzerà la stessa velocità di ingresso e angolo delle missioni della NASA. Il lander Impulse Space atterrerà quindi in modo propulsivo sfruttando quattro propulsori, simili in azione a un quadricottero. Con questo progetto di missione, Impulse prevede di consegnare decine di chilogrammi di carico utile scientifico sulla superficie marziana.
Solo la NASA e la Cina hanno inviato su Marte missioni che sono atterrate con success e sono sopravvissute per condurre la scienza.
“Se non fosse impegnativo, non lo farei“, ha detto Mueller. “Se le persone non fossero un po’ scettiche su quello che stiamo facendo, non lo stiamo facendo bene“.
L’amministratore delegato e co-fondatore di Relativity, Tim Ellis, ha fatto eco a queste parole. Ha detto in una dichiarazione che trasporteranno un carico utile diretto a Marte sul primo lancio del razzo Terran-R. Ellis ha fondato Relativity Space in parte perché è stato ispirato da ciò che SpaceX ed Elon Musk stanno cercando di fare per rendere l’umanità una specie multinetaria. Questa missione commerciale, ha detto, sposterà l’ago in avanti.
“Siamo grandi fan di SpaceX e Starship“, ha detto Ellis. “Ma ci deve essere più di un’azienda che lavora a questo. Vogliamo essere la seconda azienda che si fa avanti e dice che questo è importante. Si spera che ce ne siano molte di più”.
Voli commerciali per Marte
Relativity ha firmato un accordo di esclusiva con Impulse per lavorare su questa, e potenzialmente su altre missioni su Marte, fino al 2029. Mentre la prima missione sarà autofinanziata dalle due società, sia Mueller che Ellis credono che la NASA e le società private saranno interessate ad una capacità relativamente a basso costo di trasportare carichi scientifici sulla superficie di Marte.
In precedenza, attraverso iniziative come il programma Commercial Lunar Payload Services per consentire a società private di fornire carichi utili scientifici sulla Luna, la NASA ha indicato la volontà di lavorare con il settore privato per condurre missioni scientifiche su altri mondi.
“È sempre bello vedere nuovi attori portare nuovi modi di fare affari nel settore spaziale“, ha affermato Bobby Braun, capo dell’esplorazione spaziale presso il Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory e leader del settore nello studio di Marte. “Iniziative come questa fanno crescere la comunità e potrebbero aprire la strada a nuovi approcci che accelerino il ritmo della scienza e dell’esplorazione spaziale“.
Il razzo Terran R è un razzo a due stadi alimentato a metano. È in grado di sollevare 20 tonnellate metriche verso l’orbita terrestre bassa recuperando primo e secondo stadio. In una modalità completamente sacrificabile, come sarebbe per le missioni su Marte, Terran R può inviare 35 tonnellate in orbita terrestre bassa. Ellis ha riconosciuto che un obiettivo per il 2024 per il lancio di un razzo così grande, con 3 milioni di libbre di spinta al lancio, è un’idea ambiziosa. Ma è fattibile, ha aggiunto, con il lavoro di sviluppo sui motori principali Aeon-R che procede bene.
Ispirato a Orione
Impulse Space ha testato propulsori spaziali che forniscono un’alternativa meno tossica ai combustibili ipergolici come l’idrazina tipicamente utilizzati dai veicoli spaziali. Mueller ha affermato che il sistema di propulsione della sua azienda si basa su una miscela di propellenti di etano e protossido di azoto, che è conservabile ed economico. La società prevede di eseguire una dimostrazione nello spazio nel 2023, probabilmente fornendo servizi di “ultimo chilometro” per un piccolo satellite.
In meno di un anno dalla sua fondazione, Impulse è cresciuta fino a 40 dipendenti. La costellazione preferita di Mueller è quella di Orione, quindi ha chiamato così la prima navicella spaziale della compagnia. I più grandi propulsori di Impulse sono chiamati Rigel, dalla stella più luminosa della costellazione; ed i propulsori più piccoli sono chiamati Saiph, una delle stelle più deboli.
“Sono super sicuri“, ha detto Mueller di Rigel e Saiph. “Sono atossici, non corrosivi e autopressurizzanti. E quindi ci sono solo pochissimi costi di sicurezza intorno a loro. Non è il propellente ad alte prestazioni ideale, ma stiamo ottimizzando per costo“.
