Dopo il primo lancio di Starship e Super Heavy avvenuto il 20 aprile, sono state avviate due diverse indagini prima di concedere a SpaceX nuovi permessi di lancio. La prima, della Federal Aviation Administration, era strettamente legata al volo e alle motivazioni che hanno portato all’esplosione. Un’analisi di questo tipo sarà effettuata nuovamente in caso SpaceX non dovesse completare tutte le tappe del prossimo lancio, che ancora una volta dovrebbe concludersi con un ammaraggio controllato del Booster 9, e lo schianto al largo delle Hawaii per la Ship 25, dopo essere sopravvissuta al rientro atmosferico.

La seconda indagine invece, è una conseguenza di quanto accaduto ad aprile e delle successive modifiche apportate al pad di lancio. Questa seconda analisi è stata condotta dal Fish and Wildlife Service, un’agenzia che si occupa di valutare gli impatti sull’ambiente sia dei lanci che delle infrastrutture al loro supporto.

Per prevenire la distruzione della base del pad, SpaceX ha installato un Water Deluge System, che utilizza dei getti di acqua per smorzare i getti di scarico dei 33 Raptor. Il FWS ha così analizzato le diverse componenti del WDS e gli impatti del suo utilizzo, che prevede lo sversamento nell’ambiente di enormi quantità di acqua.

L’acqua necessaria ad alimentare il WDS

Per alimentare il WDS SpaceX ha installato diversi serbatoi, che possono contenere circa 1.4 milioni di litri di acqua, poco più della metà di quella contenuta in una piscina olimpionica. L’acqua è poi spinta verso le lastre di acciaio forate tramite l’utilizzo di azoto, contenuto in serbatoi alla pressione di circa 200 bar. Gli static fire test e i lanci comportano un diverso utilizzo del WDS, poiché nel primo caso i motori vengono tenuti accesi per un periodo di tempo minore.

Hanno stimato che durante le prove statiche sono necessari circa 270 mila litri di acqua, che salgono a 500 mila litri in caso di lancio. A questo inoltre bisogna aggiungere l’acqua utilizzata per il sistema antincendio, che SpaceX ha chiamato FireX.

Sotto l’anello del pad si attivano diversi getti di acqua e azoto, per evitare l’accumulo di ossigeno e metano. In questo modo si evita il rischio di provocare esplosioni e incendi. Il FireX utilizza circa 11 mila litri d’acqua, proveniente da altri serbatoi, diversi da quelli utilizzati per il WDS.

Additional view of Starship flame deflector test pic.twitter.com/fOLVfAZVZ2

— SpaceX (@SpaceX) July 28, 2023

Il Fish and Wildlife Service ha anche analizzato i processi di rifornimento dei serbatoi, stimando che in caso questi siano completamente vuoti, servono 73 camion per riempirli. Questo rappresenterebbe un aumento minore all’1% rispetto al normale traffico presente nella zona. Difficilmente SpaceX avrà bisogno di rifornire completamente questi serbatoi, perché attorno al pad vi sono delle aree per il recupero dell’acqua sia proveniente dal WDS che di quella piovana.

Starbase sorge però nei pressi di una riserva naturale, dove si trovano diverse specie animali e vegetali. L’agenzia americana ha quindi dovuto valutare se l’acqua versata possa avere delle implicazioni sull’ambiente. Dalle analisi è emerso che l’uso del WDS non apporta una modifica alla salinità dell’acqua delle aree circostanti e si prevede che quella che arrivi al di fuori delle zone di lancio sia paragonabile a un temporale estivo.

Il rischio di fondere il WDS

SpaceX ha dovuto realizzare un Water Deluge System perché una base in cemento non è in grado di sopportare l’enorme pressione calore generato dai Raptor. Durante il lancio di aprile, il gas proveniente dai motori si è infiltrato in piccole crepe, aumentando la pressione in determinate zone. Il cemento ha poi raggiunto il punto di rottura, lanciando i detriti a centinaia di metri di distanza.

Era stata prevista un’area di circa 2,8 km quadrati entro la quale sarebbero dovuti rimanere i detriti, ma il 4% di questi è fuoriuscito. Per il prossimo volo hanno quindi aggiunto un’ulteriore zona interdetta di 80 mila metri quadrati a sud del pad.

Il FWS ha analizzato la struttura in acciaio del WDS, per studiarne l’ablazione e la possibile dispersione di metalli nell’ambiente. Se all’interno del WDS non scorresse acqua, il calore generato dai Raptor fonderebbe le lastre, causando l’asportazione di circa 86 kg di acciaio. Durante gli static fire test eseguiti ad agosto, SpaceX non ha riscontrato nessun tipo di ablazione, segno che il WDS sembri funzionare correttamente.

Nel corso di un anno è previsto che utilizzino il WDS al massimo 30 volte. Secondo le stime di SpaceX dovrebbe essere un numero sufficiente, in quanto attualmente possono eseguire massimo 5 lanci all’anno da Starbase e per ognuno dovrebbero effettuare solo due static fire test con i Super Heavy.

Sotto esame anche il nuovo anello per l’hot staging

Per questo secondo volo di Starship SpaceX ha deciso di introdurre una nuova manovra di separazione tra gli stadi. Si tratta dell’hot staging, che prevede l’avviamento dei motori della Ship 25 mentre questa si trova ancora agganciata al Booster 9.

Per renderlo possibile, SpaceX ha dovuto aggiungere un ulteriore anello forato in cima al Super Heavy. Il suo compito è quello di proteggere la parte superiore del booster, dove si trova la cupola del serbatoio del metano e i motori delle grid fins, e permettere la fuoriuscita dei gas di scarico dei motori della Starship.

Vented interstage and heat shield installed atop Booster 9. Starship and Super Heavy are being upgraded to use a separation method called hot-staging, where Starship’s second stage engines will ignite to push the ship away from the booster pic.twitter.com/UbMpciGJqd

— SpaceX (@SpaceX) August 18, 2023

Il nuovo anello è largo 9 metri ed è alto 1.8 metri, con una massa di circa 9 tonnellate. Dal rapporto della FAA emerge che, in determinate missioni, questo anello sarà sganciato dal Super Heavy subito dopo la separazione con la Starship. Non è chiaro se ciò debba avvenire anche per il prossimo lancio o meno.

Una volta sganciato, l’anello affonderà in mare a una distanza che va dai 30 ai 400 km dalla rampa di lancio. Essendo realizzato solamente con acciaio inossidabile, questo non impatterà sull’ambiente dato che non andrà a rilasciare sostanze inquinanti.

È possibile che in futuro SpaceX riesca a realizzare una struttura che non debba più essere buttata e sostituita dopo i lanci, in quanto con Starship l’obbiettivo è quello di realizzare un vettore completamente riutilizzabile.

Qui potete trovare l’analisi completa.