Articolo del 5 luglio 2023

Nel corso degli anni abbiamo osservato come SpaceX abbia apportato diverse modifiche ai suoi progetti, anche molto importanti, in corso d’opera. Ciò è dovuto alla velocità con coi, in particolare il progetto Starship si sta sviluppando, e ai dati ottenuti dai test e dalla costruzione dei diversi prototipi.

Durante un Twitter Space, Musk ha annunciato una nuova importante modifica al sistema di separazione tra Super Heavy e Starship: l’hot staging. Ciò comporta l’aggiunta di alcuni elementi al booster affinché il nuovo metodo di distacco possa funzionare. Nel frattempo, la Ship 25 ha superato un importante test, mentre sulla base del pad di lancio, presto verranno montate le lastre di acciaio per il Water Deluge System.

Vediamo cosa è accaduto del mese di giugno, in questo nuovo articolo della rubrica “I progressi di Starship”

A qualcuno piace caldo

Con il termine hot staging si intende una modalità di separazione tra due stadi, durante la quale quello superiore avvia i motori mentre è ancora agganciato allo stadio sottostante, che a sua volta ha ancora accesi i propri motori. Ciò permette di avere una spinta continua, senza interruzioni e momenti in cui il vettore procede solamente per inerzia. Musk ha dichiarato che il passaggio a questa nuova manovra consentirà a SpaceX di aumentare del 10% il carico utile che la Starship potrà trasportare.

Non si tratta di una tecnica nuova, in quanto già dai primi anni dell’esplorazione spaziale alcuni vettori implementavano l’hot staging, come l’americano Titan II e molti vettori sovietici. Tuttora il Soyuz utilizza l’hot staging proprio durante la separazione tra primo e secondo stadio, e lo ha fatto anche il famoso N1 sovietico, un vettore che spesso viene paragonato a Starship per la complessità e il numero di motori che montava.

Affinché la Starship possa avviare i suoi motori Raptor, mentre è ancora collegata al Super Heavy, è però necessario che SpaceX apporti delle modifiche al booster. Non hanno ancora rilasciato render ufficiali, ma il principale aggiornamento del Super Heavy riguarderà l’aggiunta di un ulteriore, ultimo anello in acciaio inossidabile. Questo verrà posto in cima al booster e sarà dotato di 20 fori per permettere la fuoriuscita dei gasi di scarico della Ship. Inoltre, dovranno dotarlo di uno scudo termico, o comunque renderlo abbastanza resistente da sopportare la spinta e il calore dei Raptor.

Sarà il Booster 9, selezionato per il prossimo volo e attualmente nella Mega Bay, il primo Super Heavy dotato di questo nuovo anello. Ciò significa che diventerà il booster più alto di sempre e che il vettore completo supererà i 120 metri.

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— Tony Bela – Infographic news (@InfographicTony) June 27, 2023

Le fasi della separazione

La Ship 25 e il Booster 9 avranno il compito non solo di superare i traguardi raggiunti dal lancio del 20 aprile, ma anche di collaudare l’hot staging. Musk non ha fornito molti dettagli riguardo questa fase del lancio, ma dalle poche frasi possiamo farci un’idea di cosa aspettarci con il prossimo volo.

Pochi minuti dopo il decollo, che dovrebbe avvenire con i 33 Raptor del Super Heavy, inizierà la preparazione al distacco della Starship. Prima di questo evento, il Booster 9 spegnerà molti dei suoi motori, ma non sappiamo se ciò avverrà gradualmente. Rimarranno accesi solamente i 3 Raptor centrali non a piena potenza, in quanto la spinta generata verrà tenuta al 50%. In questo modo il vettore rallenterà quanto basta per permettere alla Starship di avviare i motori e generare una spinta tale da riuscire ad allontanarsi.

In questo modo, a differenza di quanto avviene con il Falcon 9, non ci saranno momenti in cui il booster non fornisce spinta al secondo stadio.

Inizialmente, la manovra di separazione tra Super Heavy e Starship era prevista avvenisse per inerzia, mettendo in rotazione l’intero vettore. Non sappiamo se questa rotazione verrà effettuata anche ora che SpaceX ha deciso di implementare l’hot staging, quindi dobbiamo aspettare il prossimo lancio o nuove dichiarazioni in cui la manovra verrà spiegata ulteriormente.

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Il primo ruggito della Ship 25

Dopo aver collaudato diverse volte i serbatoi della nuova Starship selezionata per il volo, SpaceX è passata all’utilizzo dei suoi motori. Hanno quindi avuto inizio gli ultimi test per questo prototipo in vista del lancio, che SpaceX punta a effettuare entro la fine dell’anno.

Il 21 giugno hanno iniziato eseguendo uno spin prime test, che consiste nell’utilizzo delle sole turbopompe, senza avviare completamente i motori. Successivamente, il 27 giugno, è arrivato lo static fire test durante il quale hanno acceso tutti e sei i motori Raptor della Ship 25.

Dal video rilasciato da SpaceX è possibile notare come vi siano due momenti distinti nell’esecuzione di questa prova. Sembrerebbe che la Ship 25 abbia avviato prima i 3 Raptor ottimizzati per il vuoto e successivamente quelli per il volo in atmosfera, osservando la provenienza delle fiamme. Solamente da queste immagini però, risulta difficile comprendere l’esatta esecuzione del test e se abbiano mantenuto accesi i 6 motori in contemporanea.

Sappiamo però che questo primo static fire test della Ship 25 ha dato esito positivo. È molto probabile che, prima del lancio, SpaceX voglia eseguire altri collaudi, quindi presumibilmente potremmo assistere ad altri utilizzi dei motori.

Le nuove fondamenta del pad

Musk ha dichiarato che per rinforzare la base del pad questa verrà riempita con circa 1000 metri cubi di cemento armato, per rendere le fondamenta più solide ed evitare che il Super Heavy scavi un altro cratere. In soli due giorni, sono arrivati al pad oltre 300 camion carichi di cemento.

SpaceX ha dovuto riprogettare completamente la base del pad, apportando diverse modifiche, per fare in modo che la pressione dei gas dei Raptor si distribuisca su una vasta area.

Nei prossimi giorni inoltre, dovremmo assistere all’arrivo al sito di lancio della prima grande componente del Water Deluge System. In uno dei capannoni del sito di costruzione di Starbase, gli operai hanno costruito la parte centrale del WDS, composta principalmente da due lastre di acciaio. Tra queste lastre scorrerà l’acqua, che uscirà dai fori presenti sulla lastra superiore.

Awesome! First look at the huge central water cooled plate that will be installed under the orbital launch mount soon.

6/29/23https://t.co/qn7TnVzx7p@elonmusk pic.twitter.com/SiSCSRbcSy

— Starship Gazer (@StarshipGazer) June 29, 2023

Continuano anche i lavori anche sull’Orbital Launch Mount per riparare alcune componenti danneggiate dalle fiamme dei motori. Per agevolare i lavori, gli operai avevano anche rimosso le lastre di acciaio che fungevano da scudo per il Quick Disconnect del Super Heavy. Lo scudo è stato poi preinstallato il 26 giugno e in queste ore, sembrerebbe che gli operai stiano iniziando a rimuovere le strutture a supporto dei lavori.

A causa delle modifiche al Super Heavy per poter compiere l’hot staging, SpaceX ha dovuto anche modificare il Quick Disconnect Arm (QDA) che si collega alla Starship. Questa infatti si troverà più in alto di circa un paio di metri, quindi la versione precedente del QDA non sarebbe potuto arrivare al pannello con gli attacchi per il rifornimento della Starship. A inizio luglio, gli operai hanno iniziato a installare il QDA, che ora si trova più in alto rispetto a qualche mese fa.