Nuovi dettagli sui progressi della Starship di SpaceX

SpaceX prevede di effettuare lanci di prova della Starship e dei prototipi del Super Heavy effettuando salti sempre più elevati prima di tentare un lancio orbitale l'anno prossimo.

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Il fondatore di SpaceX, Elon Musk, ha dettagliato i progressi del programma Starship spiegando che l’enorme razzo potrebbe “probabilmente” tentare il suo primo lancio in orbita terrestre l’anno prossimo, e aggiungendo che l’astronave effettuerà centinaia di missioni prima che SpaceX metta persone a bordo.
Nel complesso di produzione in continuo sviluppo di Boca Chica, nel sud del Texas, SpaceX sta costruendo nuovi prototipi dell’astronave alla velocità di più veicoli al mese. Alcuni dei prototipi vengono utilizzati esclusivamente per test a terra, ma il prototipo denominato SN6, potrebbe tentare un test di salto di 150 metri entro la fine della settimana.
L’astronave di prova più recente, denominata SN5, è stata la prima nave stellare con serbatoi di propellente a grandezza naturale a effettuare un lancio e un atterraggio di successo. Durante il breve test su e giù di SN5 il 4 agosto, il prototipo è salito a un’altitudine di 150 metri spinto da un singolo motore Raptor alimentato a metano, quindi ha effettuato una discesa controllata verso una vicina piattaforma di atterraggio.
Parlando al telefono lunedì durante il vertice virtuale Humans to Mars, Musk ha dichiarato che il programma Starship sta “facendo buoni progressi”. Ha sottolineato i progressi di SpaceX nell’aumentare la produzione di prototipi della Starship, realizzati in acciaio inossidabile.
La cosa principale di cui avevamo bisogno per fare progressi con Starship è il sistema di produzione“, ha detto Musk, aggiungendo che realizzare un prototipo era “relativamente facile” in confronto.
Nell’ultimo anno, a Boca Chica sono sorte numerose strutture, edifici di assemblaggio ad alta baia ed elementi dell’infrastruttura di lancio. SpaceX ha assemblato il primo prototipo di astronave all’aperto, utilizzando la saldatura a cielo aperto, ma i team stanno spostando la produzione in strutture interne climatizzate.
Diversi prototipi di Starship sono stati distrutti durante i test a terra da quando SpaceX ha costruito il primo veicolo di prova l’anno scorso. Ma SpaceX ha raccolto dati critici durante quei test, consentendo agli ingegneri di aggiornare le specifiche di progettazione e migliorare il design dell’astronave.
Costruire il sistema di produzione in modo da poter costruire alla fine centinaia o migliaia di navi stellari – questa è la parte difficile“, ha detto Musk. “Ma abbiamo fatto buoni progressi nel sistema di produzione, come si può vedere dalle foto aeree di Boca Chica”.
Un anno fa non c’era quasi nulla e ora abbiamo molte capacità di produzione“, ha aggiunto Musk. “Stiamo rapidamente costruendo sempre più navi e presto inizieremo la produzione del booster“.
Musk ha spiegato che SpaceX prevede di avviare la produzione del primo prototipo del primo stadio booster della Starship – chiamato Super Heavy – entro questa settimana.
La Starship è al centro della visione di Elon Musk, che ha fondato SpaceX con la missione di inviare persone su Marte. Le future astronavi destinate a Marte potrebbero portare sul pianeta rosso fino a 100 persone per volta.
SpaceX prevede di effettuare lanci di prova della Starship e dei prototipi del Super Heavy effettuando salti sempre più elevati prima di tentare un lancio orbitale. Come i primi voli di prova di Starship, i primi prototipi Super Heavy voleranno a bassa quota con un sottoinsieme di motori Raptor, a partire da due dei propulsori di SpaceX.
Gli esperimenti di Starship ad altitudini più elevate richiederanno a SpaceX di installare un cono aerodinamico sui futuri veicoli Starship, insieme a pinne e altre superfici aerodinamiche. Anche i voli della Starship ad altitudini più elevate avranno bisogno di tre motori Raptor, prima che SpaceX passi finalmente a una configurazione Starship a sei motori per le missioni orbitali, che richiederà anche uno scudo termico per il rientro.
Con il nosecone, la Starship raggiungerà un’altezza di circa 50 metri. Il veicolo misura circa 9 metri di diametro, circa una volta e mezza il diametro di un jumbo jet Boeing 747.
Per le missioni orbitali, l’astronave volerà come stadio superiore in cima all’enorme booster del primo stadio Super Heavy. La combinazione Super Heavy + Starship raggiungerà i 120 metri di altezza, secondo il sito web di SpaceX.
Entrambi gli stadi torneranno sulla Terra per atterraggi propulsivi, proprio come il primo stadio del razzo Falcon 9 parzialmente riutilizzabile di SpaceX. Ciò renderà il Super Heavy e l’astronave completamente riutilizzabili.
SpaceX afferma che un’astronave operativa potrebbe trasportare più di 100 tonnellate metriche di carico nell’orbita terrestre bassa, più di qualsiasi razzo dai tempi del lanciatore Saturn 5 della NASA dell’era Apollo.

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SpaceX ha condotto un “test di salto” di un prototipo di astronave il 4 agosto presso la struttura di lancio della compagnia nel Texas meridionale. Credito: SpaceX

Musk ha detto lunedì che gli ingegneri hanno ottimizzato il design del booster Super Heavy aumentando la spinta dei suoi motori Raptor, consentendo a SpaceX di rimuovere diversi Raptor dal design. È l’ultimo di una serie di modifiche al design apportate da quando Musk ha presentato il programma nel 2016.
Musk aveva detto in precedenza che il booster Super Heavy avrebbe avuto più di 30 motori Raptor alimentati a metano, ma ora SpaceX sta cercando di “semplificare la configurazione“.
Quindi potrebbero essere 28 motori“, ha detto Musk. “Sono ancora molti motori. Finiremo anche per aumentare la spinta sui motori“.
Un anello esterno di motori sul booster Super Heavy avrà ugelli fissi, mentre un gruppo interno di otto Raptor distribuirà la loro spinta per guidare il razzo durante il decollo e l’atterraggio.
Nel tempo, la fila esterna di motori potrebbe generare ciascuna circa 300 tonnellate di spinta, secondo Musk. Gli otto motori interni produrranno ciascuno circa 210 tonnellate di spinta.
Alla domanda su quando SpaceX potrebbe eseguire il primo lancio orbitale con rientro Musk ha risposto: “Probabilmente il prossimo anno“.
Spero che faremo molti voli”, ha continuato Musk. “I primi potrebbero non funzionare. Questo è un territorio inesplorato. Nessuno ha mai realizzato un razzo orbitale completamente riutilizzabile. Quindi il solo fatto di averlo è piuttosto significativo“.
SpaceX mira anche a rifornire di carburante l’astronave in orbita terrestre, consentendole di lanciarsi in missioni verso la luna, Marte e altre destinazioni con un pieno carico di propellente.
Questa è la porta verso la galassia, o almeno per il sistema solare“, ha detto Musk.
L’imprenditore miliardario l’anno scorso ha dichiarato che il primo lancio orbitale di Starship potrebbe avvenire nel 2020. Nonostante il rapido progresso del progetto, SpaceX non rispetterà tale programma.

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Elon Musk discute le capacità del veicolo spaziale di prossima generazione di SpaceX con i funzionari militari statunitensi nell’aprile 2019. Credito: NORAD e US Northern Command

Musk ha chiarito che al momento SpaceX non sta sviluppando molto i sistemi di supporto vitale di cui le astronavi avranno bisogno per accogliere le persone.
Dobbiamo far funzionare la cosa automaticamente, consegnando satelliti, facendo centinaia di missioni che consegnano satelliti prima di mettere le persone a bordo“, ha detto Musk. “Sappiamo come realizzare un complesso sistema di supporto vitale in grado di affrontare una vasta gamma di ambienti, cambiando la pressione atmosferica, cambiando la percentuale di ossigeno e azoto nell’aria“.
Sviluppata in collaborazione con la NASA, l’astronave Crew Dragon di SpaceX ha portato gli astronauti verso la Stazione Spaziale Internazionale, dimostrando i sistemi di supporto vitale della capsula e il primo design della tuta spaziale di SpaceX. Le tute indossate dagli astronauti Doug Hurley e Bob Behnken erano progettate per proteggere i membri dell’equipaggio se la capsula si depressurizzava in volo.
In breve, sappiamo come farlo“, ha detto Musk. “Per una missione più lunga, come se andassi su Marte, vuoi avere un sistema più rinnovabile di quello che abbiamo su Crew Dragon. Vuoi riciclare le cose, riciclare molto di più l’acqua e l’ossigeno di più. Ma se stai andando sulla luna, nessun problema“.
La roadmap a lungo termine di SpaceX include una capacità di rifornimento in orbita per rendere possibili viaggi sulla luna. La NASA, a maggio, ha selezionato il veicolo Starship di SpaceX  tra i tre contendenti – insieme a Blue Origin e Dynetics – per un lander lunare in grado di trasportare esseri umani che l’agenzia spaziale finanzierà per le missioni lunari con equipaggio alla fine di questo decennio.
Il contratto del lander lunare della NASA con SpaceX è stato inizialmente valutato 135 milioni di dollari, ma potrebbe crescere se l’astronave vincesse la competizione della NASA contro Blue Origin e Dynetics. I 135 milioni di dollari copriranno solo una piccola percentuale del costo totale di sviluppo della nave stellare, che Musk ha stimato essere superiore a 5 miliardi di dollari.
Il supporto della NASA è apprezzato, ma questo è un programma che alla fine costerà probabilmente più di 5 miliardi di dollari“, ha detto Musk. “È utile, ma non cambia le regole del gioco. Ma speriamo che, una volta dimostrata l’efficienza della Starship, di poter iniziare a pensare seriamente a una base lunare“.

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