Il mese scorso sono emerse importanti novità sul progetto Starship, soprattutto informazioni tecniche più recenti riguardanti i nuovi motori Raptor (o Velociraptor per essere precisi). SpaceX, dopo un piccolo momento di pausa a seguito del secondo hop di SN6, ha ripreso i test sui diversi prototipi. A Settembre gli sforzi si sono concentrati sulla Starship SN7.1, che è servita per testare nuovamente il nuovo acciaio inossidabile AISI 304L, e sulla nuova SN8.

I lavori di costruzione dei nuovi prototipi proseguono regolarmente; SN9 è in fase di assemblaggio e si sono visti i primi pezzi di SN11. Sul pad di test è infine arrivata SN8, la prima Starship con ali e su cui verrà montato anche il nose cone. Gli operai hanno anche iniziato i lavori di costruzione del Super Heavy. Andiamo ora a vedere nel dettaglio tutte queste novità riguardanti il progetto Starship.

I risultati della Starship SN 7.1

Dopo il volo di successo, Starship SN6 ha fatto ritorno al sito di costruzione il 7 settembre. Lo stesso giorno, ha preso il suo posto al pad per i test la Starship SN7.1. Abbiamo descritto dettagliatamente i test effettuati su SN7.1 nell’articolo che trovate qui.

Grazie a diversi tweet di Musk ora siamo a conoscenza della pressione raggiunta prima dell’esplosione di questo test tank. Alla base del serbatoio la pressione ha raggiunto i 9 bar, mentre in cima, dove si è verificata la rottura, la pressione era di 8 bar. Per serbatoi così grandi è normale avere una pressione non omogenea, soprattutto verticalmente. Sulla base viene infatti sommata anche la pressione esercitata dal liquido stesso, oltre a quella creata appositamente.

Sempre grazie alle parole di Musk, veniamo a conoscenza del fatto che SN 7.1 ed SN8 non sono state costruite interamente con l’AISI 304L. Ciò avverrà solamente a partire dalla Starship SN9. I due prototipi precedenti sono stati realizzati sia con il 304L che con il 301. La rottura di SN 7.1 ha avuto origine proprio nel punto di intersezioni tra queste due leghe di acciaio inossidabile.

Per poter supportare voli umani, i serbatoio devono resistere a valori di pressione 1,4 volte quella nominale, prevista attorno ai 6 bar. Ciò significa che i serbatoi della Starship dovranno supportare pressioni fino a 8,4 bar per procedere con il volo umano. Musk ha già annunciato che i risultati ottenuti con SN 7.1 miglioreranno con le versioni successive. Questo sarà possibile anche grazie alle modifiche che stanno effettuando alla lega 304L.

Ora gli operai hanno iniziato a smantellare SN 7.1, in modo da liberare il pad per altri test. Prima di fare ciò, sono state rimosse alcune sezioni, probabilmente per analizzarle e studiare in modo molto più approfondito il comportamento dell’acciaio.

SN8 a metà, pronta per i primi test

Per la seconda volta, una Starship dotata di ali raggiunge il pad per i test. La prima volta fu quasi un anno fa con Mk 1, che non superò il primo test di pressurizzazione a temperature criogeniche. SpaceX ha fatto molta esperienza da allora ed è pronta per eseguire voli raggiungendo altezze di qualche km.

SN8 è stata portata al pad nonostante non sia ancora completata. È possibile che gli ingegneri abbiano optato per questa scelta per evitare di perdere componenti in caso di problemi nei primi test, oltre che per facilitarne il trasporto. Se qualcosa dovesse andare male mentre Starship è ancora sul pad, rischierebbero di distruggere inutilmente un nose cone con i meccanismi di azionamento delle ali superiori. Il primo test importante che dovrà superare sarà quello di pressurizzazione con azoto liquido. La punta del razzo dovrebbe essere installata dopo questa prova.

video movimento ali SN8.

Rapid flap of the SN8 shutters pic.twitter.com/zokNAtoCcQ

— Langouet (@ChrisLangouet) October 4, 2020

Il volo di SN8

A differenza di quanto dichiarato in precedenza, Musk ha annunciato che SN8 dovrebbe volare fino a 15 km di altezza e non 20. La quota è stata abbassata perché, stando alle simulazioni effettuate, è sufficiente per testare la manovra di rientro. SN8 infatti sarà il primo prototipo grazie al quale SpaceX potrà sperimentare la nuova procedura per l’atterraggio, manovrando il razzo con le 4 ali. Per muovere queste superfici aerodinamiche verranno utilizzati motori elettrici al posto di sistemi idraulici.

Con questo volo verrà utilizzato anche per la prima volta l’header tank, il serbatoio sferico situato in cima al nose cone. I primi test dovrebbero iniziare proprio in questi giorni, dato che SN8 è posizionato sul pad con il thrust simulator usato nelle prove di pressurizzazione. I tecnici hanno iniziato anche le verifiche sul corretto funzionamento delle ali inferiori.

Il primo test per l’RVac e l’assemblaggio del Super Heavy

SpaceX sta sviluppando due motori Raptor, ottimizzati per lavorare in condizioni molto differenti tra loro. Uno verrà usato in atmosfera e uno nel vuoto dello spazio. Quest’ultimo è chiamato RVac (da Raptor Vacuum) e presenta un ugello di scarico molto più grande rispetto alla versione per il volo atmosferico. La campana più grande serve a rendere il motore più efficiente nel vuoto e generare una maggiore spinta. I progettisti hanno dovuto trovare il giusto compromesso per ottenere le prestazioni desiderate e fare in modo che l’RVac possa essere inserito nel vano motori. L’azienda californiana ha rilasciato il video del primo test effettuato su questo particolare motore, mostrato in foto proprio un mese fa.

Completed a full duration test fire of the Raptor Vacuum engine at SpaceX’s rocket development facility in McGregor, Texas pic.twitter.com/0GPSdSifnn

— SpaceX (@SpaceX) September 25, 2020

A differenza dei motori, la costruzione di nuove Starship sta procedendo velocemente. Gli operai hanno quasi ultimato il corpo principale di SN 9, ma procede rapidamente anche la realizzazione delle Starship numero 10 e 11. Oltre a questi nuovi prototipi, è finalmente iniziata la costruzione del Super Heavy. Questo razzo sarà alto ben 72 metri e servirà per portare in orbita la Starship. Per il primo volo di questo razzo Musk ha dichiarato che verranno utilizzati due motori Raptor.

Sebbene possano sembrare simili, Starship e Super Heavy in futuro avranno anelli di acciaio inossidabile differenti. Quelli di Starship saranno molto più fini, mentre per il primo stadio SpaceX deve utilizzare anelli con un diametro maggiore. Musk ha spiegato che per supportare l’intera struttura, il serbatoio inferiore del Super Heavy sarà dotato anche id rinforzi longitudinali.

Presto avremmo nuove informazioni dettagliate su tutto il progetto Starship, con una presentazione tenuta dallo stesso Elon Musk che ci sarà verso la fine di ottobre. Probabilmente verrà mostrato il nuovo design del Super Heavy, il razzo che ha subito maggiori modifiche di progetto nell’ultimo periodo. Oltre a questo, possiamo aspettarci dettagli tecnici sui risultati ottenuti dai voli di SN 5 e 6 e su quali saranno le prove future con questi due prototipi.

I progressi di Starship è una rubrica di aggiornamento sul progetto Starship di SpaceX, progettata e scritta da Andrea D’Urso e viene pubblicata il giorno 5 di ogni mese.

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