Le cronache di Boca Chica – 2020-46

Credits: SpaceX

Benvenuti alle “Cronache da Boca Chica” 2020-46. In questo numero ripercorreremo quanto successo nel periodo dal 9 al 15 novembre presso il sito di Boca Chica, Texas, dove SpaceX sta mettendo a punto i prototipi del suo nuovo sistema di lancio Starship/SuperHeavy.

Questa settimana è stata caratterizzata da un grave problema occorso a uno dei propulsori Raptor di Starship SN8, danneggiato nel corso dello static fire di giovedì 12 novembre.

Starship

Lunedì 9 il prototipo SN8 è stato rifornito di propellenti criogenici e i test di pressione sono andati avanti per tutta l’estensione del periodo di chiusura della strada limitrofa al sito di lancio. Per qualche ragione, però, gli ingegneri di SpaceX hanno preferito non procedere con lo static fire, rimandando tutto al giorno successivo.

Martedì 10 ha visto uno static fire abortito all’inizio del periodo di chiusura strade, seguito da uno svuotamento/riempimento dei serbatoi e, finalmente, da uno static fire, anche se condotto con un solo Raptor. L’accensione ha sollevato una nube di detriti, che riflettendo il bagliore del propulsore ha dato l’illusione ottica di una cascata di materiale incandescente. Molto interessante è, in questo senso, l’analisi di Scott Manley in uno dei suoi video su YouTube, che accredita in modo convincente l’ipotesi secondo la quale quanto abbiamo visto siano stati detriti di materiale cementizio e non parti del razzo.

Dopo un giorno di pausa, giovedì 12 SpaceX ha annunciato agli abitanti del villaggio di Boca Chica un nuovo static fire, che presto si sarebbe rivelato essere il più interessante fin qui condotto. Il test ha infatti visto l’accensione di due dei tre Raptor montati su SN8, ma contrariamente allo spegnimento ordinato e nominale degli static fire precedenti qualcosa non ha funzionato, e dalla zona dei motori ha cominciato a colare un liquido incandescente la cui natura non è ancora chiara, ma che si ipotizza possa essere stato o metallo fuso o un qualche fluido del sistema pneumatico arrivato a temperatura di combustione.

Ma non è tutto: qualcosa è andato storto anche a livello di attuazione delle valvole dei propellenti, perché a un certo punto lo stesso Musk ha confermato tramite il suo account Twitter i problemi al sistema pneumatico e l’impossibilità di svuotare e controllare la pressione nell’header tank del LOX (ossigeno liquido), posto nella parte sommitale dell’ogiva. Agli ingegneri di SpaceX non è rimasto che sperare nel buon funzionamento del disco di rottura, che si è effettivamente attivato come previsto, di fatto salvando SN8 da un botto assicurato.

Musk ha anche confermato la necessità di sostituire almeno uno dei Raptor di SN8, cosa che poi è avvenuta almeno in parte tra venerdì 13 e sabato 14 novembre. Tra le possibili cause del problema Musk ha accennato alla possibile fusione di uno dei preburner che generano il gas incandescente che a sua volta attiva le turbopompe del Raptor, oppure della tubazione che trasporta questo stesso gas incandescente alla turbopompa.

Ecco il riassunto dell’accaduto nel video realizzato dai ragazzi di NasaSpaceFlight.com.

Il motore Raptor rimosso da SN8 è il Serial Number 32, che è stato portato in uno dei capannoni per essere esaminato. Negli stessi giorni è stato consegnato a Boca Chica un nuovo propulsore, Serial Number 42, che potrebbe andare a sostituire proprio il Raptor danneggiato.

Non è chiara, a oggi, la gravità del danno subito dal Raptor, né quali conseguenze questo incidente avrà sulla programmazione dei prossimi test. La fusione di una delle parti costitutive del propulsore è comunque un evento grave che andrà capito bene prima di proseguire. Se da un lato si è consapevoli di trovarsi davanti a dei prototipi, e che rotture, problemi ed errori siano parte integrante del processo di apprendimento e validazione del design, dall’altro sarebbe sciocco arrivare a una rottura catastrofica di SN8 senza che questa porti informazioni utili agli sviluppi successivi.

Al momento in cui scriviamo il nuovo Raptor non è ancora stato installato su SN8 e i lavori di sostituzione del disco di rottura dell’header tank dell’ossigeno liquido, posto nell’ogiva di SN8, sono ancora in corso.

Per quanto la vita di SN8 sia stata animata, niente si è fermato a Boca Chica: nella Mid Bay, uno dei capannoni di assemblaggio verticale, sono continuati i lavori di saldatura delle componenti di SN11, così come delle sezioni dei serbatoi di SN12. Nella tenda di fabbricazione dei Nose Cone sono proseguiti i lavori di assemblaggio di una nuova ogiva, probabilmente destinata a SN9, alla quale sono state saldati i supporti per le alette e le relative carenature aerodinamiche.

SuperHeavy

Come accennato nel precedente numero de Le Cronache, all’inizio di questa settimana è iniziato nella High Bay l’assemblaggio di SuperHeavy SN1. Da quanto si è potuto capire studiando i pezzi issati all’interno del VAB di Boca Chica, le maestranze di SpaceX hanno iniziato la saldatura del serbatoio dell’ossigeno liquido.

Le infrastrutture

A livello infrastrutturale le principali novità riguardano la prosecuzione della costruzione del muro di cinta formato da container e lastre di acciaio, e una febbrile attività presso l’ex pozzo petrolifero, dove sono state consegnate apparecchiature che fanno pensare alla possibile creazione di un sistema di liquefazione di azoto o ossigeno.

Tutto sui prototipi Startship Orbiter

PrototipoStatoDettagli
Starhopper:wrench:Posizionato accanto ai pad di test, svolge la funzione di torre radar e, probabilmente, di serbatoio.
Mark 1:skull_and_crossbones:Lo sviluppo di Mark 1 è iniziato a Boca Chica, Texas, nel dicembre 2018 ed è culminato nella sua distruzione durante un test di tenuta ad alta pressione nel novembre 2019. La sezione nose cone (la parte sommitale del razzo) era stata smontata prima del test distruttivo e rimane a disposizione a Boca Chica.
Mark 2
Mark 4
:recycle:Lo sviluppo di Mark 2, iniziato nel sito SpaceX di Cocoa in Florida tra dicembre 2018 e maggio 2019, non è mai stato completato. Con la chiusura del sito di Cocoa vari pezzi sono stati trasportati a Boca Chica e integrati nello sviluppo di altri prototipi. Mark 4, in lavorazione sempre a Cocoa, non è mai andato oltre le fasi preliminari.
SN1
Mark 3
:skull_and_crossbones:Serial Number 1, inizialmente identificato come Mark 3, è stato assemblato a partire da ottobre 2019 nel sito di Boca Chica, Texas. È stato distrutto in un test di tenuta ad alta pressione il 28/2/2020.
SN2:recycle:La costruzione di SN2 ha avuto inizio nel febbraio 2020 e per un mese circa ha svolto il ruolo di piattaforma di test per migliorare le tecniche di saldature della zona di montaggio dei motori sul fondo del razzo (thrust puck). La struttura era composta principalmente dai serbatoi e non era destinata a prove di volo. Dopo i test SN2 è stato ritirato dal servizio.
Tra la fine di luglio e l’inizio di agosto 2020 su SN2 sono iniziati dei lavori di modifica non meglio specificati.
SN3:skull_and_crossbones:Costruito come prototipo per prove di volo a bassa quota, è stato distrutto durante un test ad alta pressione per un errore umano nella configurazione delle valvole il 03/04/2020.
SN4:skull_and_crossbones:Serial Number 4 è stato assemblato a partire da marzo 2020 ed è esploso il 29 maggio 2020, al quinto static fire.
SN5:wrench:Assemblaggio iniziato nel maggio 2020, è il primo prototipo di Starship ad aver volato (150 metri di altezza), il 5 agosto 2020. Al momento SN5 è a disposizione di SpaceX nella Mid Bay di Boca Chica.
SN6:wrench:Assemblaggio iniziato nel maggio 2020, è il secondo prototipo ad aver effettuato il volo a 150 metri di altezza il 3 settembre 2020.
SN7:skull_and_crossbones:Assemblaggio iniziato nel maggio 2020. Questo particolare prototipo era costituito da un solo serbatoio, destinato ad essere portato volontariamente fino al punto di rottura, al fine di testare una nuova lega di acciaio. Il prototipo è esploso come atteso il 23 giugno 2020.
SN7.1:skull_and_crossbones:Assemblaggio iniziato nel maggio 2020. Questo prototipo, similmente a SN7, era costituito da un solo serbatoio e destinato a essere testato fino al punto di rottura. Il test distruttivo è avvenuto il 23 settembre 2020.
SN8:wrench:Assemblaggio iniziato ad agosto 2020. Dovrebbe essere il primo prototipo ad effettuare un lancio arrivando a 15 km di altezza.
SN9:wrench:Assemblaggio iniziato a settembre 2020.
SN10:wrench:Assemblaggio iniziato a settembre 2020.
SN11:wrench:Assemblaggio iniziato a settembre 2020.
SN12:wrench:Assemblaggio iniziato a settembre 2020.
SN14:wrench:Assemblaggio iniziato a ottobre 2020.

Tutto sui prototipi di SuperHeavy

PrototipoStatoDettagli
SN1:wrench:I primi elementi di SuperHeavy SN1 sono stati avvistati il 22 settembre 2020.

Le nostre fonti

Le informazioni che raccoglieremo in questa serie di articoli derivano principalmente dall’instancabile lavoro di varie troupe di appassionati e giornalisti non professionisti che da mesi tengono d’occhio costantemente le attività in corso a Boca Chica. Tra queste si segnalano NasaSpaceFlight e LabPadre, che grazie a Twitter, dirette video dedicate e immagini ad alta risoluzione, forniscono dati preziosi altrimenti impossibili da ricavare dai comunicati stampa o tweet ufficiali di SpaceX.

Una curiosità riguardo all’identificazione a distanza dei vari prototipi: l’esame delle foto alla parte esterna dei segmenti cilindrici di Starship e SuperHeavy, scattate dalle troupe quando vengono movimentati dalle gru del cantiere, rivela la presenza di etichette vere e proprie, o scritte lasciate dagli operai assemblatori nel corso dei lavori di saldatura, che non lasciano dubbi sul prototipo di appartenenza e sulla loro esatta posizione finale. È così che i tanti appassionati riescono ormai da mesi a seguire le frenetiche attività delle maestranze di SpaceX.

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Marco Zambianchi

Ground Systems Engineer presso ESA/ESOC, ha fatto parte dei Flight Control Team di INTEGRAL, XMM/Newton e Gaia. È fondatore di ForumAstronautico.it e co-fondatore di AstronautiCAST. Conferenziere di astronautica al Planetario di Lecco fino al 2012, scrive ora su AstronautiNEWS ed è Presidente dell'associazione ISAA.

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