Le cronache di Boca Chica – da 2021-11 a 2021-14

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Starship SN8 in decollo. Credits: SpaceX

Benvenuti al nuovo appuntamento con le “Cronache di Boca Chica”, che questa volta copre circa un mese. Proveremo insieme, dunque, a fare il punto su quanto successo nel periodo tra il 15 marzo e l’11 aprile 2021 nel sito sperimentale di Boca Chica, Texas, dove SpaceX sta mettendo a punto i prototipi del suo nuovo sistema di lancio Starship.

Prima di addentrarci nei particolari ecco l’usuale infografica via Twitter di @_brendan_lewis, che riassume la situazione prototipi al 9 aprile 2021.

Starship

Nel periodo intercorso dalla pubblicazione del numero precedente è avvenuto il test più particolare e spettacolarmente distruttivo tra tutti quelli svolti fino ad ora sulle Starship. Il prototipo SN11 si è infatti disintegrato nella nebbia fitta lo scorso 30 marzo, come abbiamo raccontato nel nostro articolo dedicato. La causa della violenta esplosione, che ha scagliato frammenti metallici su tutta l’area di lancio di Boca Chica, è stata attribuita da Elon Musk a una perdita di metano che ha causato un incendio al motore n. 2. Le fiamme hanno intaccato parte dell’avionica, portando a un avviamento irregolare e violento del motore durante l’accensione di preparazione all’atterraggio.

Mentre continua il lavoro di indagine sulla sfortunata fine di SN11 sotto la supervisione della FAA, SpaceX ha continuato il lavoro su SN15 (ricordiamo che i seriali da 12 a 14 sono di fatto stati “ritirati”), che è stato trasportato in rampa lo scorso 8 aprile. Al momento in cui scriviamo non è ancora noto quando si svolgerà il lancio di SN15, che deve ancora superare il primo static fire.

Ogni prototipo porta con sé migliorie più o meno grandi, e secondo quanto dichiarato da Elon Musk Starship SN15 rappresenta una sorta di “salto generazionale” che incorpora svariati aggiornamenti i cui dettagli, purtroppo, non sono mai stati rivelati. Alcuni particolari però sono evidenti grazie alle immagini raccolte dagli appassionati sul posto, e tra questi il costante aumento delle mattonelle di protezione termica è tra i più evidenti. In questo tweet, che accosta i prototipi da 8 a 15, possiamo apprezzare proprio questo aspetto.

Spesso la nostra attenzione di appassionati si concentra sull’hardware, tuttavia un altro componente fondamentale delle attività spaziali sono le procedure, che in altre parole dettano le regole e i passi perché tale hardware sia utilizzato in modo corretto, sicuro ed efficiente. Così come i prototipi si evolvono e migliorano esemplare dopo esemplare, anche le procedure subiscono un costante lavoro di miglioramento. Uno dei risultati di questi affinamenti sono le tempistiche legate allo svolgimento dei test. In questo grafico preparato dal nostro Paolo Baldo notiamo infatti come i tecnici stiano tendenzialmente accorciando l’intervallo di tempo tra roll-out (e static fire) e lancio. Dopo sei lanci di Starship, di cui quattro ad alta quota, possiamo iniziare a stilare un primo bilancio. In questo grafico Paolo ha indicato i giorni trascorsi tra roll-out e lancio, e tra il primo static fire non abortito e lancio delle Starship. Come si vede, SN11 ha stabilito il nuovo record di 22 giorni fra roll-out e lancio sottraendolo a SN6 (che tra l’altro si spinse a soli 150 metri di altezza). Ma soprattutto, dopo l’eccezione rappresentata da SN8, i tempi sono in costante decrescita, a testimonianza di un miglioramento delle procedure e di una maggiore confidenza e conoscenza di prototipi e impianti di terra.

Le statistiche sugli ultimi sei lanci di Starship. Credits: Paolo Baldo/Associazione ISAA

Con SN15 in rampa, continuano i preparativi per i successivi prototipi. Su questo segmento cilindrico, che sembra appartenere a SN16, si nota un numero ancora più alto di piastrelle di protezione termica.

Un prototipo misterioso

Da qualche tempo a Boca Chica è comparso anche un ulteriore prototipo, che è stato ingabbiato in una struttura tubolare e sul quale è stato saldato un “naso spuntato” scuro e dalla forma particolare. Attenti osservatori hanno notato che prima dell’applicazione di tale “cappello”, nella parte sommitale del prototipo è stato installato un martinetto idraulico. Questo indizio, insieme alla “gabbia” di contenimento e a supporti per alette particolarmente robusti fa pensare che il nuovo prototipo misterioso e il suo test stand siano destinati a prove statiche di resistenza strutturale in vista dei voli orbitali.

Durante le fasi di ascesa di un razzo, quando si trova ancora in atmosfera e in una fascia compresa tra gli 11 e i 14 km di quota, il veicolo attraversa un momento particolare chiamato max-q, nel quale le sollecitazioni sulla struttura (c.d. pressione dinamica) sono massime. Testare tali condizioni a terra, anche portando il prototipo a condizioni controllate di rottura, è utilissimo per raccogliere informazioni prima del volo vero e proprio.

Uno sguardo a McGregor

Concludendo la panoramica sulle Starship ci spostiamo da Boca Chica, pur rimanendo in Texas. Nel centro sperimentale di SpaceX a McGregor, in Texas, è stato “avvistato” un esemplare di motore Raptor ottimizzato per il funzionamento nel vuoto, che secondo Musk fa parte di una partita di propulsori più recente ed evoluta rispetto ai Raptor visti fin qui.

Super Heavy

Lo scorso 18 marzo l’assemblaggio del primo Super Heavy è stato completato all’interno della high bay. BN1 non è destinato ad essere testato in volo, ma è da considerarsi un patfhinder, cioè un modello ad alta fedeltà necessario per la messa a punto delle procedure di assemblaggio e di preparazione dei sistemi di supporto a terra. Anche se momentaneamente “dormiente”, probabilmente in attesa del destino di SN15, è molto probabile che prima dello smantellamento BN1 sia trasportato in rampa per verificare le modalità di svolgimento della manovra.

È dunque possibile che i primi test statici di accensione saranno effettuati con BN2, attualmente nelle primissime fasi di assemblaggio.

Intanto su Twitter Elon Musk ribadisce l’idea di voler prendere i booster letteralmente al volo. Questo dovrebbe consentire un riutilizzo dello stesso entro un’ora. Non è chiaro lo scenario nel quale un turnaround tanto rapido sia necessario, ma nondimeno sarà interessante vedere se e come sarà sviluppato il meccanismo di cattura in grado di acchiappare un silo di 70 metri e del peso di un centinaio di tonnellate.

Le infrastrutture

I lavori alle infrastrutture procedono spediti principalmente su due fronti: la zona di lancio e la zona di produzione dei propellenti.

Per quanto concerne la zona di lancio sono sempre numerosi i cantieri aperti, in particolare per la realizzazione di strutture in cemento armato delle quali è difficile se non impossibile suggerire la destinazione d’uso. Ad agevolare il nostro lavoro di ricostruzione sono le mappe di cui abbiamo parlato nel numero precedente, che danno un’idea di massima della funzione di ogni zona. Questa settimana al panorama si è aggiunto un massiccio serbatoio GSE (Ground Service Equipment – Equipaggiamenti di Servizio di Terra), grande quanto un prototipo Starship. Rimane il mistero su cosa possa andare a contenere, dato che, anche se un’etichetta adesiva avvistata durante il suo assemblaggio leggeva “GSE LOX” (ossigeno liquido), non essendo (ancora) rivestito di isolante è difficile che sia destinato a contenere liquidi criogenici per lunghi periodi.

Le maestranze ingaggiate da SpaceX stanno anche lavorando alla struttura per la gettata in cemento armato di quella che dovrebbe essere la base della torre di lancio della futura Starship, intesa come stack completo delle due componenti. Si tratta di un manufatto davvero massiccio che supporterà la struttura probabilmente più alta di tutto il complesso una volta completata.

Infine nella zona di futura produzione dei propellenti continuano la consegna di varie parti e l’assemblaggio di quella che si ritiene essere la torre di condensazione dell’ossigeno.

Lo stato dei prototipi Startship e Super Heavy

I dettagli sulle Starship dismesse sono disponibili al topic dedicato su ForumAstronautico.it. In questa tabella è riassunto lo stato dei prototipi Starship e Super Heavy attualmente in test o in costruzione a Boca Chica.

StarshipStatoDettagli
SN15:fire:È il prototipo attualmente in rampa, pronto per il volo di test.
SN16🔧Primi elementi individuati il 5 dicembre 2020. È attualmente in fase avanzata di costruzione.
SN17🔧Primi elementi individuati il 19 dicembre 2020. Sono stati individuati il 50% circa dei suoi componenti.
SN18🔧Primi elementi individuati il 5 febbraio 2021. Sono stati individuati il 50% circa dei suoi componenti.
SN19🔧Primi elementi individuati a marzo 2021.
SN20🔧Primi elementi individuati ad aprile 2021.
Super HeavyStatoDettagli
BN1🔧
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I primi elementi di Super Heavy BN1 sono stati avvistati il 22 settembre 2020. L’assemblaggio è iniziato la prima settimana di novembre 2020. Dopo i test a terra è destinato allo smantellamento, ed è attualmente conservato nella High Bay.
BN2🔧Il primo elemento di Super Heavy SN2 è stato individuato il 19 gennaio 2021.

Le nostre fonti

Le fonti utilizzate per questa serie di articoli sono tweet e comunicati stampa di SpaceX, ma soprattutto foto e video pubblicati da varie troupe di appassionati che da mesi tengono d’occhio costantemente le attività a Boca Chica. Tra queste si segnalano NasaSpaceFlight e LabPadre, che quotidianamente rilasciano su vari social media contributi essenziali per seguire l’andamento dei lavori. Per quanto ogni cura sia posta nel fornirvi solo informazioni attendibili, data la natura non ufficiale delle fonti disponibili molti dettagli potrebbero rivelarsi parziali o errati.

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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.