Nel mese di marzo SpaceX è riuscita a far volare ben due prototipi di Starship. Il 4 marzo SN10 è partita, atterrata ed esplosa. Il 30 invece è stata la volta di SN11, un volo avvolto nella nebbia, che si è concluso anch’esso con un’esplosione. Sarebbe potuto essere il lancio più spettacolare di sempre, con la Starship che si è distrutta diversi metri sopra al pad di atterraggio. Purtroppo nessuna telecamera è stata in grado di riprendere l’evento ma grazie ad alcune dichiarazioni di Musk pubblicate ieri, 5 aprile, ora sappiamo un po’ più nel dettaglio cosa sia accaduto.

Oltre ai vari prototipi, continuano a crescere le infrastrutture che serviranno per supportare i voli orbitali di Starship e Super Heavy. Vediamo quindi cosa è accaduto nel mese di marzo in questa nuova puntata de “I progressi di Starship”.

L’esplosione che nessuno ha visto

Le fasi del volo di SN11 sono state molto simili a quelle delle precedenti Starship. Tutto si è svolto come prestabilito fino al momento dell’inizio delle manovre di atterraggio. Questa volta però l’esplosione è avvenuta diversi metri sopra il pad, e non è stata causata da uno schianto.

Musk ha fornito proprio ieri, 5 aprile, un quadro di quanto successo durante il volo di SN11. Il fondatore di SpaceX ha dichiarato che il motore numero 2 della Starship ha avuto problemi già durante la fase ascendente del volo. Osservando le immagini si può notare come dopo 26 secondi dalla partenza si generino delle fiamme provenienti dal collettore del metano del Raptor, ben visibili nel video seguente.

Queste fiamme hanno bruciato alcune componenti dell’avionica di SN11. Musk ha dichiarato che il danneggiamento di queste componenti ha causato un “hard start” del Raptor durante la riaccensione per l’atterraggio. Con questo termine si indica un’accensione del motore che avviene con una pressione superiore a quella nominale. Questa sovrappressione si è presentata all’interno del complesso che forma la turbopompa del metano.

Al momento del tentativo di riaccensione del motore, all’interno della camera di precombustione (preburner) della turbopopompa vi era una pressione eccessiva. La combustione è quindi avvenuta con una pressione maggiore di quella nominale, che molto probabilmente ha portato all’esplosione del Raptor. La rottura del motore potrebbe aver danneggiato la struttura che lo supportava, con conseguente perdita di combustibile. Da qui poi si è arrivati all’esplosione dell’intera Starship che quindi non è dovuta all’attivazione del FTS (Flight Termination System). Quest’ultimo è un sistema che fa esplodere la Starship in caso vengano rilevati problemi critici, evitando che si schianti al suolo danneggiando le infrastrutture a terra. Era stata la prima ipotesi per l’esplosione di SN11.

Musk ha affermato che i tecnici sono al lavoro per cercare di rimediare a tale problema. Le Starship viste finora inoltre, non avevano un’adeguata protezione termica tra i motori e la parte dell’avionica ma con i modelli successivi vedremo sicuramente migliorie di questo tipo.

A speculative animated cutaway of the Fuel Preburner + Turbopump powering the @SpaceX Raptor engine. Such a beast! pic.twitter.com/Kw2Q7YehNc

— Callum (@hisdirtremoves) September 21, 2020

SN15 farà presto il suo debutto

Dopo il test di volo della Starship SN11, gli operai si sono subito messi al lavoro per completare il nuovo prototipo, SN15. SpaceX ha saltato i numeri 12, 13 e 14 perché sostanzialmente simili ai modelli precedenti. La nuova Starship invece, porta moltissime migliorie sia a livello strutturale che software, ma Musk non è entrato nello specifico di tali modifiche. Sappiamo per certo che gli ingegneri hanno riprogettato la struttura che supporta i motori, con una disposizione differente delle tubazioni.

Per questa ragione al pad di test ha fatto nuovamente la sua comparsa il thrust simulator, una struttura composta da tre pistoni idraulici. Questi servono a simulare la spinta dei motori durante le prove di pressurizzazione a temperature criogeniche. Quindi, a differenze delle Starship precedenti, questa verrà trasportata alla zona di test priva di motori, proprio come accaduto con SN8. I Raptor saranno quindi trasportati successivamente dal sito di costruzione al pad per poter essere installati. Potremmo quindi avere l’occasione di vedere dei motori che, sempre secondo Musk, saranno anch’essi una versione migliorata.

The current status of SpaceX's Starship & Superheavy prototypes. 2nd April 2021 pic.twitter.com/SKPO5pzaEv

— Brendan (@_brendan_lewis) April 1, 2021

Gli operai hanno unito il nose cone ed il corpo principale di SN15 il 2 aprile ed ora è pronta per raggiungere il pad di lancio. Dopo messi di lavori quindi, il nuovo prototipo è pronto a fare il suo debutto. Le prime componenti di SN15 sono state osservate a novembre dello scorso anno, ma probabilmente la sua costruzione è andata a rilento nell’attesa dei dati provenienti dai prototipi precedenti. Non dovremmo quindi attendere molto prima di vedere una nuova Starship pronta al lancio.

I futuri prototipi

All’interno dell’High Bay, l’edificio alto 81 metri, abbiamo visto la nascita del primo prototipo di Super Heavy, denominato BN1. Inizialmente SpaceX avrebbe dovuto eseguire i primi test strutturali proprio su questo booster. Era noto il fatto che BN1 non avrebbe mai volato, ma Musk ha affermato che presto verrà addirittura smantellato. Questo perché il design del booster che servirà a portare in orbita la Starship ha subito molte modifiche. Sarebbe quindi una perdita di tempo effettuare delle prove su una struttura considerata ormai vecchia. La sua costruzione comunque è stata considerata un test logistico, con i quale gli operai hanno preso confidenza nel gestire un booster alto ben 70 metri. I test sul primo Super Heavy dovrebbero avere luogo con BN2, che dovrebbe essere completato verso l’inizio del prossimo mese.

Per quanto riguarda le future Starship invece, il fondatore di SpaceX ha spiegato che vedremo ulteriori modifiche e miglioramenti con SN20. Questa sarà la prima Starship ottimizzata per il volo orbitale, quindi potrebbe essere la prima che vedremo interamente ricoperta di mattonelle che formano lo scudo termico. Saranno necessari molti voli di prova però prima che la Starship riesca a rientrare con successo da un volo orbitale. SpaceX dovrà studiare il comportamento della struttura con una velocità di rientro pari a Mach 25. Sarà la prima vera prova sul campo per lo scudo termico, che dovrà proteggere la struttura dalle alte temperature che s generano con l’attrito dell’aria.

L’obbiettivo è quello di riuscire a portare la prima Starship in orbita entro l’estate di quest’anno.

Il nuovo pad inizia a prendere forma

Per raggiungere lo spazio è necessario un pad in grado di supportare il lancio di un razzo alto più di 120 metri, ovvero Starship e Super Heavy insieme. Per questo motivo gli operai stanno realizzando un nuovo pad, situato accanto alla piattaforma di atterraggio. I lavori sono avanzati a rilento, soprattutto per lasciare spazio ai test sui diversi prototipi. Ora invece, l’intero complesso a supporto dei lanci orbitali sta prendendo forma.

Accanto ai sei pilastri che dovranno sorreggere il razzo pronto a partire, gli operai hanno completato le fondamenta di quella che dovrebbe essere la torre utilizzata per installare la Starship sul Super Heavy. Per rifornire i due razzi sono necessari nuovi serbatoi, molto più capienti rispetto quelli utilizzati finora. SpaceX ha deciso di costruirsi da sola tali serbatoio, basandoli proprio sulla struttura dei propri razzi, con i medesimi anelli in acciaio inossidabile. Il primo di questi serbatoi ha raggiunto il pad il 5 marzo.

Nei prossimi mesi vedremo quindi una rapida evoluzione anche di tutta l’area per i test.

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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