Articolo del 5 dicembre 2023

Il 18 novembre, dopo diversi mesi di attesa, abbiamo finalmente assistito al secondo volo di Starship e Super Heavy. Grazie a questo lancio abbiamo visto le numerose modifiche e migliorie apportate da SpaceX all’intero progetto, sia alle infrastrutture di terra che ai prototipi.

Il volo è terminato con l’esplosione del Booster 9 e della Ship 25, ma anche in questo caso per SpaceX non può essere considerato un fallimento. L’obbiettivo minimo era riuscire a raggiungere e superare la fase di separazione tra i due stadi, collaudando anche la nuova manovra di hot staging. Grazie a un render ufficiale e a ciò che abbiamo visto durante il volo, ora abbiamo molti più dettagli legati a questo nuovo sistema di separazione.

Ora SpaceX si sta preparando al terzo lancio, che potrebbe avvenire già nei primi mesi del 2024. In questo articolo della rubrica “I progressi di Starship” analizziamo alcuni aspetti del volo del 18 novembre, per poi fare qualche speculazione sul futuro.

L’hot staging in dettaglio

Prima di questo secondo lancio, le diverse fasi che portano all’esecuzione dell’hot staging non erano del tutto chiare. SpaceX infatti non aveva rilasciato render né dichiarazioni, quindi potevamo basarci solamente su alcune ipotesi.

Ora invece siamo a conoscenza di tutte le procedure che permetto la separazione di Starship e Super Heavy. L’hot staging ha avuto inizio dopo 2 minuti e 40 secondi dal decollo, con il graduale spegnimento di 30 dei 33 Raptor del Booster 9. Nel video che trovate qui sotto, potete osservare la sequenza di arresto dei motori.

Tracking camera footage of Super Heavy MECO (most engines cut off) as 30 of the booster’s 33 Raptor engines shut down in preparation for hot-staging pic.twitter.com/8SJ0z5OCZy

— SpaceX (@SpaceX) November 22, 2023

Pochi secondi dopo, si sono potute vedere le fiamme generate dai sei Raptor della Ship 25 fuoriuscire dai fori del nuovo anello installato sul Super Heavy. Successivamente, è avvenuta la separazione vera e propria e, tramite un video condiviso dalla stessa SpaceX, è possibile notare il movimento dei tre motori centrali. Questi infatti erano orientati verso l’esterno, per agevolare la fuoriuscita dei gas di scarico. Non appena la Starship si è allontanata, i tre Raptor si sono riportati in posizione centrale.

I problemi del Booster 9

Subito dopo la separazione, per il Booster 9 sono iniziati i problemi. Sfruttando proprio la spinta dei Raptor della Ship 25, il Super Heavy ha iniziato a ruotare, per eseguire quello che sarebbe dovuto essere un rientro controllato. Non ci sono ancora state dichiarazioni ufficiali da parte di SpaceX, ma sembrerebbe che le forze in gioco durante questa manovra abbia causato la rottura di diverse componenti.

Il Booster 9 ha mantenuto accesi i tre motori centrali per tutta la durata della manovra, garantendo una continua spinta al vettore. La separazione dalla Starship, pare abbia causato un brusco rallentamento del Booster 9, causato dai gas di scarico della Ship 25 che viaggiavano verso il basso.

Questo ha portato a un comportamento anomalo del metano e dell’ossigeno, entrambi liquidi, all’interno dei serbatoi. È possibile che, in primo luogo, questi siano risaliti verso l’altoe  poi, a seguito della rotazione del booster e l’avviamento di 9 (su 10) motori centrali, i due liquidi siano stati spinti violentemente verso il fondo. Ciò potrebbe aver causato la rottura di alcune componenti fondamentali del serbatoio, arrivando all’esplosione del Super Heavy.

Qui in basso trovate una simulazione, non ufficiale, che mostra il possibile movimento dei liquidi all’interno dei serbatoi dei Booster 9.

Le ultime Starship V1

Il 24 novembre, Musk ha condiviso una foto con una descrizione molto particolare, in quanto affermava che nell’immagine c’erano gli ultimi prototipi di Starship V1. Queste sono le Ship numero: 28, 29, 30 e 32. Musk non ha fornito ulteriori dettagli sul loro utilizzo, ma possiamo fare delle ipotesi basandoci su quanto accaduto in passato.

È probabile che l’obbiettivo di SpaceX, con il terzo lancio, sia quello di riuscire a completare il profilo di volo proposto nei precedenti lanci. Ciò significa che tenteranno nuovamente il rientro in maniera controllata della Starship al largo delle Hawaii. Il rientro del Super Heavy potrebbe invece essere un elemento secondario, almeno in questa prima fase. Come avvenuto con lo sviluppo del Falcon 9, continueranno a effettuare prove di ammaraggio controllato, per affinare la tecnica.

La prossima Ship che useranno è la numero 28, in coppia con il Booster 10. Se questa dovesse volare senza problemi, è probabile che i prototipi successivi vengano scartati, come accaduto dopo il successo della SN 15. In quell’occasione infatti, l’obbiettivo era riuscire a far decollare e atterrare una Starship e, a seguito lancio di SN15, molti prototipi vennero scartati.

Durante una conferenza del National Academies of Science, Engineering, and Medicine, è emerso che con il prossimo volo SpaceX testerà il trasferimento di propellente nello spazio. Ovviamente questo non avverrà tra due Starship, ma lo scambio sarà collaudato tra i serbatoi interni della Ship 28, ovvero tra quelli principali e gli header tank. Questo implica che la Starship debba arrivare nello spazio senza problemi per poter testare il trasferimento in microgravità. SpaceX, nel 2020, ha ottenuto un finanziamento di 53,2 milioni di dollari per sviluppare un sistema di questo tipo, in collaborazione con il Marshall Space Flight Center e il Glenn Research Center della NASA.

Cosa sappiamo sulle Starship V2

Per quanto riguarda le Starship V2, Musk non ha fornito molti dettagli, limitandosi a dichiarare che queste avranno una massa a vuoto minore, conterranno più propellente e saranno più affidabili. Secondo vecchie dichiarazioni, è possibile che SpaceX decida di implementare anche ulteriori modifiche.

Tra queste, l’aggiunta di tre Raptor ottimizzati per il vuoto, che porterà il totale dei motori a nove. Inoltre, le due ali superiori dovrebbero essere spostate e non più in linea con quelle inferiori. Questa modifica dovrebbe ottimizzare il bilanciamento dei pesi e la distribuzione delle forze durante il rientro.

Entrambe queste modifiche però erano state annunciate circa due anni fa, quindi la loro implementazione non è certa e i piani potrebbero essere cambiati. Starship è un progetto che cambia e si evolve nel tempo, sia in base ai dati di volo che alla costruzione dei diversi prototipi. Ciò implica che vecchie dichiarazioni potrebbero non essere più valide per il futuro del progetto.

Altri “pezzi di Starship” – Brevi novità e aggiornamenti

• Al sito di costruzione, il 4 novembre, hanno installato l’anello per l’hot staging sul Booster 10, che presto inizierà la sua campagna di test. L’anello non sembra presenti modifiche rispetto quello utilizzato sul Booster 9.
• Il secondo volo di Starship ha causato alcuni danni alle infrastrutture di terra, di entità molto inferiori rispetto al lancio di aprile. Dopo il lancio, gli operai hanno lavorato molto sui Quick Disconnect sia della Starship che del Super Heavy.
• Al sito di lancio hanno installato la scritta “Gateway to Mars” che poi è stata accesa la prima volta la sera del 4 novembre. Questo però potrebbe non piacere al Fish and Wildlife Service in quanto, in una sezione dedicata alla gestione dell’illuminazione, la scritta potrebbe causare problemi ad alcune specie.
  

  New sign at Starbase launch pad pic.twitter.com/Fbd5H393dS

  — Elon Musk (@elonmusk) December 5, 2023

• A ottobre, nei pressi di Starbase è stato intravisto un Cybertruck, il pick-up di Tesla, trasportare un RVac. In quell’occasione, stavano girando delle riprese per lo spot del nuovo veicolo e, durante la registrazione, un drone è stato colpito proprio dal motore trasportato dal Cybertruck. Potete trovare qui il momento dello schianto.