Siamo quasi arrivati alla fine del 2022 e la sfida per il primo volo nello spazio di Starship diventa sempre più ardua. Sono ancora diversi i test che SpaceX deve concludere con successo, tra cui il tanto atteso static fire test con 33 motori Raptor. Se ora dovessero insorgere dei problemi è quasi certo che assisteremo al lancio di Starship e Super Heavy nel 2023. Per tale ragione durante il mese di ottobre abbiamo visto l’azienda di Musk procedere con molta cautela rispetto a quanto accaduto in passato.

In un mese hanno effettuato diversi test, soprattutto sui sistemi di rifornimento del pad orbitale e di Mechazilla, in vista dello sprint finale di fine anno. In questo penultimo articolo del 2022 della rubrica “I progressi di Starship” vedremo come SpaceX si sta preparando per il prossimo volo dei suoi prototipi.

Due nuovi mezzi al sito di test

Il Booster 7 a inizio ottobre si trovava al sito di costruzione dopo aver eseguito con successo lo static fire con 7 Raptor 2. Gli operai hanno così effettuato controlli approfonditi e lavori d’irrobustimento della struttura. Tra questi l’aggiunta di protezioni per i motori Raptor, anche se questa operazione ha presentato alcuni problemi. SpaceX infatti è riuscita a sviluppare un sistema adeguato di protezione, ma non è compatibile con il Booster 7, una versione ormai “vecchia”. Le protezioni infatti sono ottimizzate per i Super Heavy dal numero 9 in poi. Gli operai hanno quindi dovuto adattare queste componenti a una vecchia versione.

Ultimati questi lavori, SpaceX il 7 ottobre ha riportato il Booster 7 al sito di test, per poi installarlo nuovamente sul pad orbitale 3 giorni dopo. L’11 ottobre ha effettuato un primo tentativo di sollevamento della Starship numero 24 per posizionarla sopra il Booster 7. I bracci però non riuscivano ad agganciarsi correttamente alla Ship 24, probabilmente a causa di bumper troppo spessi. Dopo una giornata di lavori, finalmente il 12 ottobre Mechazilla ha unito la Ship 24 al Booster 7, creando un unico grande razzo alto circa 120 metri. L’unione tra i due prototipi però non è avvenuta nel modo adeguato, costringendo così gli operai a sollevare la Ship 24 con i bracci della torre per andare a ispezionare gli agganci. Per precauzione e lavorare meglio alla risoluzione del problema, il 16 ottobre la Ship 24 è ritornata a terra.

Arriviamo così al 20 ottobre, giornata di grandi spostamenti a Starbase. Questa è iniziata con il trasporto di un nuovo prototipo al sito di test, ovvero la Ship 25 collocata poi sul pad A per i test suborbitali. Successivamente Mechazilla ha collocato nuovamente la Ship 24 sul Booster 7, che si trovano ancora in questa posizione.

Serbatoi sotto pressione

Ultimati tutti gli spostamenti, SpaceX ha potuto iniziare a collaudare i prototipi. Dal 24 ottobre stanno effettuando diverse serie di test utilizzando gas a temperature criogeniche per pressurizzare i serbatoi. Procedono con cautela, soprattutto per quanto riguarda il Booster 7 e la Ship 24 che si trovano sul pad orbitale, per evitare di danneggiare queste strutture.

Durante la prima fase hanno iniziato a testare singolarmente i serbatoi di Starship e Super Heavy, concentrandosi prima su quello dell’ossigeno per poi passare a quello del metano. In questo modo hanno potuto verificare il corretto funzionamento non solo dei sistemi che mantengono la pressione nei serbatoi ma anche gli apparati per il rifornimento. È la prima volta infatti che utilizzano così intensamente quello che viene definito Stage zero, ovvero tutte le infrastrutture di terra, mentre sul pad orbitale ci sono sia la Starship che il Super Heavy. Un ulteriore elemento su cui hanno concentrato la loro attenzione è il Quick Disconnect Arm che rifornisce la Starship, potendo testare i meccanismi di aggancio e distacco rapido.

SpaceX ha poi iniziato a collaudare i serbatoi della Ship 25, che verrà utilizzata come rimpiazzo in caso emergano gravi problemi con la numero 24. La Ship 25 attualmente è ancora sprovvista di motori, quindi non possono ancora eseguire degli static fire test. È possibile che l’attenzione di SpaceX sia rivolta maggiormente verso il Booster 7 e la Ship 24. Probabilmente quindi installeranno i motori sul nuovo prototipo tra diverse settimane.

Il 31 ottobre si è tenuto il NASA Advisory Council (NAC), durante il quale l’agenzia spaziale americana ha fatto il punto della situazione sul programma Artemis. Qui hanno presentato anche i piani per i futuri test, tra cui lo static fire a 33 motori. Questo avverrà senza che sul Booster 7 sia presente la Ship 24. L’obbiettivo è poi arrivare al primo volo entro dicembre.

Produzione di motori a ritmi folli

Sempre durante il NAC sono emersi nuovi dettagli legati al progetto Starship, tra cui uno inerente la produzione dei Raptor. SpaceX infatti ha dimostrato di essere in grado di produrre sette di questi motori in una sola settimana, quindi uno al giorno. Se si stesse parlando di motori di automobili questo dato non stupirebbe più di tanto, ma ritmi del genere nel settore aerospaziale non si sono mai visti. Inoltre i Raptor sono tra i motori più complessi mai sviluppati dall’uomo, per via del loro particolare ciclo, denominato full flow stage combustion.

Proprio il 4 novembre SpaceX ha festeggiato il termine della costruzione del motore Raptor 2 numero 200. Proprio il giorno prima SpaceX aveva festeggiato un altro importante risultato, ovvero la realizzazione del duecentesimo secondo stadio del Falcon 9.

If 200 Falcon second stage vehicles and Merlin Vacuum engines weren’t enough for you, the Raptor team recently completed the 200th Raptor 2 engine! pic.twitter.com/r6tsumKMik

— SpaceX (@SpaceX) November 4, 2022

Musk aveva dichiarato che la produzione di questa seconda versione dei motori era iniziata a dicembre 2021. Nonostante quelli prodotti a fine dell’anno scorso e gli attuali si chiamino tutti Raptor 2, i motori presentano alcune differenze. SpaceX infatti è riuscita a migliorarli nel corso del tempo, grazie anche ai numerosi test effettuati a McGregor. Un’altra importante modifica riguarda il sistema che gestisce il movimento dei Raptor 2 per direzionare la spinta, passata da un’attuazione idraulica a elettrica.

SpaceX manterrà sempre questi ritmi?

Probabilmente solo in questa fase iniziale e per i primi voli. Un Raptor al giorno significa che in un anno SpaceX potrebbe disporre di 365 motori. Considerando che ogni Super Heavy è spinto da 33 Raptor, l’azienda di Musk potrebbe realizzare solo 11 booster in un anno. Questo numero cala se si considerano anche i 6 motori da montare sulla Starship, di cui tre ottimizzati per il vuoto.

Durante il primo volo nello spazio i prototipi non verranno recuperati, tentando un rientro controllato in mare. Ciò significa che i 33 Raptor del Super Heavy e i 6 della Starship andranno persi, e questo potrebbe accadere con altri lanci successivi. L’obbiettivo è quello di riuscire a recuperare i due vettori, ma affinché sia possibile, tutte le manovre dovranno essere eseguite alla perfezione.

SpaceX potrebbe avere bisogno di molti motori proprio in questa prima fase. Diversi prototipi andranno persi, anche a causa di eventuali problemi che potrebbero emergere. Una volta consolidate tutte le operazioni di lancio e rientro, la richiesta di Raptor potrebbe non essere più così elevata, potendo riutilizzare il Super Heavy e la Starship come avviene ora con il primo stadio del Falcon 9.

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 cinque di ogni mese.

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