Le cronache di Boca Chica – Maggio 2021

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Starship SN8 in decollo - Credits: SpaceX

Ben ritrovati alle “Cronache di Boca Chica”. In questo numero ripercorreremo quanto successo nel corso del mese di maggio 2021 presso il sito sperimentale di Boca Chica, in Texas, dove SpaceX sta mettendo a punto i prototipi del suo nuovo sistema di lancio Starship.

Dal nostro ultimo aggiornamento abbiamo assistito a un gran numero di novità: il primo atterraggio di successo di una Starship con il prototipo SN15, il notevole aumento nell’intensità dei lavori di costruzione presso la rampa di lancio orbitale e l’assegnazione di un nome vero e proprio al sito, battezzato Starbase e dotato di insegna luminosa. I veri protagonisti di questo nostro riassunto, però, sono sicuramente i febbrili lavori di costruzione presso la zona della rampa di lancio orbitale.

In generale sembra che SpaceX abbia rallentato il ritmo di produzione e test dei prototipi per rivolgere la sua attenzione ai preparativi della zona di lancio in vista della missione orbitale del veicolo Starship finalmente completo, al momento in programma per la fine dell’estate.

Starship

La notizia più importante legata alle Starship è stata quella del lancio del prototipo SN15 avvenuto lo scorso 6 maggio. Punto saliente del breve balzo è stato l’atterraggio di SN15 ai limiti della piazzola appositamente predisposta nel sito di Boca Chica, sopravvivendo a un principio di incendio senza esplodere. Fortunatamente questa volta le fiamme non sono state fatali, e SN15 è tornato pochi giorni fa alla zona di assemblaggio, dopo che i tecnici SpaceX lo avevano provvisoriamente issato sulla piattaforma di lancio per rimuovere i tre motori Raptor.

Per quanto concerne gli altri prototipi, SN16 è al sicuro nella High Bay. Non è chiaro se e quando questo prototipo volerà, ma il suo assemblaggio appare completato e potrebbe esserci una chance di decollo quando almeno una parte dei lavori presso la zona di lancio sarà completata. Intanto Elon Musk ci porta dentro la High Bay con la magnifica foto di questo tweet. Sono visibili SN16 e dietro di esso una parte di Super Heavy BN3.

I prototipi da SN17 a SN19 seguiranno lo stesso destino di SN12, 13 e 14: le parti già realizzate saranno smantellate in favore di un “salto” diretto a SN20, che secondo indiscrezioni sarà il primo ad essere accoppiato con un booster (il BN2 o BN3) e forse a tentare un volo orbitale.

Rispondendo a un tweet che mostrava il render di un ipotetico rientro atmosferico di Starship realizzato da un fan, Elon Musk ha rivelato che il lato inferiore delle alette, quello cioè rivolto verso il suolo, non sarà dotato di un rivestimento termico. Alcune piastrelle saranno invece posizionate sul lato “sottovento” del veicolo, quello rivolto verso l’alto, per proteggerlo dai pennacchi di plasma incandescente che si prevede risalgano dalla parte esterna delle alette stesse.

Super Heavy

Dopo le esperienze maturate con il primissimo booster costruito, il BN1, tanto velocemente assemblato quanto rapidamente fatto a pezzi e inviato al riciclo, la costruzione di BN2, BN2.1 e BN3 è continuata in parallelo.

Giusto per indurre un poco di confusione a noi umarell spaziali, sembra che negli ultimi giorni di maggio a Boca Chica abbiano iniziato a riferirsi col nome di BN2 a quello che era conosciuto come BN3, mentre il “vecchio” BN2 e il serbatoio di test BN2.1 sono stati “fusi”. Il senso della modifica è che BN2 (l’ex BN3) è il secondo booster che verrà costruito interamente, mentre BN2.1 (nato dalla fusione del “vecchio” BN2 con BN2.1) è da considerare un esemplare di test e quindi segue la numerazione BNx.y, dove y è il seriale (sulla falsa riga di quanto accaduto con SN7SN7.1 e SN7.2). Da qui in poi, salvo ulteriori ripensamenti, ci riferiremo in questo e nei futuri articoli all’ex BN3 come BN2.

In ogni caso nessuno dei prototipi di Super Heavy, a prescindere dal loro numero seriale, è ancora stato completato. Diverse componenti chiaramente appartenenti a un booster sono state fotografate in vari punti del sito di assemblaggio, mentre BN2 si trova all’interno della High Bay. Secondo le indiscrezioni raccolte dai beninformati ragazzi di NasaSpaceFlight.com, BN2 dovrebbe essere il primo prototipo di Super Heavy a essere portato in rampa per i test di collaudo.

Elon Musk ha poi rivelato alcuni particolari della struttura interna dei Super Heavy, confermando che la disposizione dei serbatoi dei booster è stata allineata a quella delle Starship: LOX nella parte inferiore e LCH₄ nella parte superiore.

Un altro particolare interessante riguarda il sistema RCS, cioè i piccoli razzi di manovra utilizzati per controllare l’assetto durante il volo in atmosfera troppo rarefatta per potersi avvantaggiarsi dell’azione delle grid fin. Elon rivela che si punta a dotare il booster di razzetti “a gas caldo”, cioè operanti grazie a camere di combustione in cui avviene una reazione esotermica. Questo tipo di RCS assicura una maggiore potenza rispetto al sistema alimentato ad azoto pressurizzato, normalmente chiamato a “gas freddo”.

Non vi sono dubbi che uno dei momenti più spettacolari che avremo modo di vivere con le immagini che ci arrivano da Starbase Boca Chica sarà l’accensione del primo Super Heavy. Ancora Elon Musk ci anticipa la configurazione del comparto motori dei primi esemplari con uno dei suoi Tweet. Si partirà da 29 Raptor per salire fino a 32 verso la fine del 2021.

Le infrastrutture

Come accennavamo in apertura, i veri protagonisti del nostro racconto non possono non essere i lavori di costruzione presso la zona della rampa di lancio orbitale, che con progressi quotidiani evidenti si sta trasformando sempre più in un ibrido tra un centro di lancio per razzi e un complesso industriale per la produzione e lo stoccaggio dei propellenti. Questo tweet di @RingWatchers mostra uno schema della zona di produzione alla data del 2 giugno.

Quella che a fine aprile sembrava un’accelerazione nella produzione delle sezioni cilindriche di nuovi prototipi si è rivelata essere un nuovo utilizzo della catena di montaggio, consistente nella produzione di serbatoi destinati a liquidi criogenici che prendono il nome di GSE Tank (Ground Service Equipment – Impianti per i Servizi di Terra). L’estrema affinità del design della sezione serbatoi di una Starship e di un normale serbatoio industriale ha trovato in questo temporaneo cambio di destinazione d’uso un caso esemplare. Ciascun serbatoio GSE è composto da una sezione interna dal diametro identico a quello dei prototipi, e da un guscio esterno leggermente più abbondante, che, calato sopra all’elemento interno e verniciato di bianco per meglio respingere i raggi solari, garantirà una buona tenuta della temperatura ai propellenti superfreddi che vi saranno immagazzinati.

Tutto attorno ai serbatoi GSE stanno sorgendo ulteriori impianti dedicati alla gestione dei propellenti, supportati da muri di sostegno in cemento armato appositamente costruiti solo qualche giorno prima.

Oltre alla posa in opera dei serbatoi GSE e degli impianti connessi, un’ulteriore spettacolare attività è l’assemblaggio del traliccio della torre di lancio. La struttura si compone di una grande base in cemento armato sulla quale saranno montate varie sezioni in acciaio che, insieme, realizzeranno una torre alta 142 metri. A sormontare il traliccio sarà poi posizionato un parafulmine alto circa 3 metri. Le singole componenti vengono montate in zone diverse, poi trasportate alla rampa e impilate da imponenti gru.

Il completamento del lavoro comporterà anche un’estensione del braccio di sollevamento della gru LR11350 “Frankencrane” che, per quanto mastodontico nella sua configurazione attuale, non è abbastanza lungo per sollevare i segmenti all’altezza richiesta.

Accanto alla torre di lancio un altro cantiere aperto è quello della base sulla quale siederà il lanciatore. Si tratta di un anello, non ancora montato in sede e in fase di costruzione separata, che sarà sorretto da sei massicci pilastri di acciaio posti in opera diversi mesi fa. Sulla parte sommitale dei pilastri le maestranze di SpaceX stanno montando degli ulteriori segmenti sui quali poggerà l’anello/piattaforma che reggerà il peso di Starship.

Le foto scattate tramite i sorvoli della zona di Boca Chica hanno rivelato alcuni dei meccanismi che potrebbero contraddistinguere il funzionamento della base d’appoggio. All’interno della struttura cilindrica trovano posto dei bracci metallici basculanti che potrebbero “aggrapparsi” alla base dei motori Raptor del booster.

Lo stato dei prototipi Startship e Super Heavy

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

StatusEsemplari
:wrench:In costruzioneSN20SN22
BN2BN2.1
:fire:Sul pad
:skull_and_crossbones:DistruttoMark 1
SN1SN3SN4SN7SN7.1SN8SN9SN10SN11
:recycle:SmantellatoMark 2
SN2SN5SN6SN12
BN1
:white_check_mark:CompletatoSN16
:question:IncertoSN7.2SN15
:stop_sign:Costruzione interrottaSN13SN14SN18SN19SN17

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.