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Space X – Starship IFT4: una pagina di storia dell’ingegneria aerospaziale

Elon può piacere o meno, ma il 6 giugno 2024 ha scritto un’altra pagina della storia dell’ingegneria aerospaziale.

L’Integrated Flight Test 4 di Starship è un successo, questa volta non c’è discussione.

Le immagini della Starship che si rifiuta di mollare nonostante il plasma che si accanisce sul flap sono già leggenda, cinque minuti dopo l’atterraggio giravano già i meme su quel flap.

E badate bene, chi lo dice è spesso andato parzialmente controcorrente (esempio qui). Mentre nei mesi scorsi tutti si affannavano a recitare la lezioncina “E’ andato tutto bene, è solo un test, Space X lavora così”, su queste pagine evidenziavamo le facce intesite ed eravamo tra i pochi ad azzardare un confronto con il programma Apollo basato sui tempi (non sui soldi, badate).

Insomma il bicchiere qui non lo abbiamo mai visto del tutto pieno. Fino ad oggi.

Facciamo allora un passo indietro.

Ore 15 italiane: la vita là fuori procede come al solito: le call in Teams, il traffico, l’estate che sta finalmente arrivando.

Il Super Heavy Booster accende i suoi 33 motori con un boato assordante, ci si caga sotto anche in cuffia. Uno dei 33 motori dà subito forfait “è già peggio dell’ultima volta mi ritrovo a pensare.

Però spinge, spinge e sale veloce.

Arriva la hot stage separation con i 3 motori centrali che restano accesi senza interruzione, è stata inaugurata all’ultimo lancio e già la diamo per assodata.

Starship accende i suoi 6 Raptor e prende il largo per un viaggio fino a Zanzibar, intanto il Super Heavy Booster manovra per un rientro mozzafiato.

E che le cose andranno meglio si intuisce subito, le gigantesche “fin” del booster manovrano in modo molto più delicato e preciso dell’altra volta. Correzioni piccole, puntuali.

Poi a poco meno di 2 km di altezza 1200 km/h di velocità succede il miracolo: 12 su 13 motori si accendono e, nello spazio di un nulla, l’enorme booster di 71 metri di altezza si ferma sopra il mare.

E’ il “miracolo numero 1” come direbbe il Capitano Maverick.

Mentre in Texas gli uomini di Space X escono sul terrazzo a lanciare i piatti (visto a un Mondiale di calcio con questi occhi), Starship continua la sua traversata sub orbitale attraverso il mondo.

Il volo è chiaramente stabile, controllato. Non erratico e incontrollato come la volta precedente.

Poi inizia il rientro. Starship si mette in assetto e a 26.000 km/h e 106 km di altezza si inizia ad intravedere il plasma incandescente. E’ solo la punta dell’iceberg, nel giro di pochi minuti l’astronave viaggia in una bolla di plasma meravigliosa. E badate bene, è visibile grazie alla rete Starlink per la seconda volta nell’era spaziale, fin qui nessuno era riuscito a riprenderla come si deve in esterna.

Anche qui l’astronave è stabile precisa; i flap appena si muovono per micro-correzioni.

Poi succede. Un piccolo getto di plasma inizia a passare attraverso la cerniera di un flap anteriore, o almeno così pare. Pian piano le temperature salgono, il flap diventa prima incandescente, poi quasi trasparente e infine si notano chiaramente pezzi esagonali dello scudo saltare via da tutte le parti.

Alla fine i frammenti di metallo vaporizzato bloccano la telecamera.

Sembra finita, tutti si aspettano l’interruzione del collegamento come le volte precedenti, ma invece non succede. La telemetria continua imperterrita e la Starship resta in assetto.

Poi un angolo della telecamera si pulisce e si vede che il flap è ancora lì, sebbene menomato. E quel che è più incredibile è che il software di bordo riesce a compensare la sua programmazione e a farlo lavorare perfettamente anche se la superficie utile è ridotta e la cerniera si è mezza sciolta.

Tra i 40 e 15 km di altezza l’astronave esegue il “belly flop”: si mette orizzontale per un’ultima frenata aerodinamica. Sembra non farcela, va giù di punta, ma poi si stabilizza e finisce per eseguire il regolare filp per la frenata finale con i motori.

Gli ultimi 3 Raptor si accendono, si intravedono gli schizzi d’acqua. Space X conferma un atterraggio controllato, è il miracolo numero 2.

Flip, flop, flap. E Marte è un po’ più vicino.

E adesso?

La strada perché Starship divenga pienamente operativa è ancora lunga, indicativamente mancano almeno i seguenti step:

  • Rientro in atmosfera senza lasciare pezzi per strada;
  • Atterraggio del booster tra le braccia del Mechazilla (la piattaforma di lancio). Il booster non è dotato di gambe di atterraggio, quindi questa soluzione consente di risparmiare molto peso. Ovviamente in caso di botto tocca rifare anche il Mechazilla, ma basta pagare;
  • Atterraggio di Starship post volo orbitale a terra;
  • Volo a pieno carico, inserimento di un payload in orbita;
  • Sostituzione della Starship di test (un guscio praticamente vuoto) con una potenzialmente pronta per ospitare al suo interno esseri umani;

Questo ci porterebbe al profilo missione equivalente (con 10.000 distinguo) a quello che fu l’Apollo VII tanto per dare un riferimento (ne parliamo qui).

Al momento Elon ha confermato l’intenzione di eseguire almeno il punto 2, questo risultato significherebbe certificare la riusabilità del Super Heavy Booster che (con i soliti distinguo) equivale a parlare di riusabilità dei primi due stadi del Saturn V. Non so se vi rendete conto di che significhi: per la prima volta nella storia spaziale stiamo parlando di riusabilità totale di un mezzo con capacità interplanetarie.

Per come la vedo io il raggiungimento di questo risultato significherebbe per Space X aver provato di poter conseguire gli obiettivi dichiarati e avere reso l’inserimento in orbita terrestre di carichi pesanti e pesantissimi un argomento concreto.

Sulla riusabilità dei razzi la concorrenza è infatti praticamente al palo.

Artemis e Orion raggiungono specifiche da anni ’70 visto che di fatto rientra solo la capsula (i booster sono un ibrido). Il costo è pertanto nettamente superiore e la coppia esiste solo in ragione del programma lunare della NASA, programma in cui non è mai chiaro quanto si creda veramente.

Boeing ha da poco (dopo anni di ritardi) attraccato alla ISS il suo Starliner, un mezzo che arriva dopo la Space X Dragon, ma che di fatto aggiunge poco: la capacità di un docking diretto con la ISS (non serve in CanadArm) e quella di rientrare a terra invece che in mare. Sono comunque entrambe soluzioni per il solo trasporto passeggeri e senza nessuna capacità di atterraggio su un altro corpo celeste.

 

 

 

Per come la vedo io, la differenza tra Starship e il resto del mondo è quindi quella che passa tra una mongolfiera e un aereo: la prima serve per andare su e giù, il secondo per viaggiare da A a B con un carico pagante.

Ora che Space X ha compiuto un volo che in questa proporzione rappresenta grossomodo il volo dei Fratelli Wright, potremmo davvero essere agli albori di una nuova era.

E l’aviazione insegna che, una volta superati certi scogli, i progressi sono sempre molto veloci.

Articolo del 7 Giugno 2024 / a cura di Paolo Broccolino

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  • Mezzo Toscano

    Le capsule Dragon di 2a generazione (sia cargo che crew) sono capaci di docking autonomo (no Canadarm).

    Forse quest’anno Blue Origin (Bezos) dimostrerà il New Glenn (parzialmente riutilizzabile, stessa classe di Falcon Heavy). Gli altri competitor? ULA (Vulcan) Arianespace (Ariane 6) e Roscosmos (Angara) sono due generazioni indietro, India e Cina meglio di loro. NASA (SLS) insiste a bruciare dollari.

    Grazie per l’eccellente articolo. Viviamo in tempi interessanti!

  • Andrea Bindolini

    Faccio la voce fuori dal coro. Il test è stato un successo nel senso che hanno raggiunto gli obbiettivi prefissati. Meno se consideriamo che siamo al quarto volo e ancora non hanno un veicolo che sia in grado di non liquefarsi al rientro. Vorrei ricordare STS-1 come pratico metro di paragone. Se questa è storia, quella è leggenda.

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