Le cronache di Starbase – Ottobre 2021

Credits: SpaceX/Flickr

Benvenuti alle “Cronache di Starbase” del mese di ottobre 2021. Anche in questo numero ripercorreremo i progressi compiuti da SpaceX nel sito sperimentale di Boca Chica, Texas, dove l’azienda sta mettendo a punto i prototipi del suo nuovo sistema di lancio Starship.

Dopo circa tre mesi dedicati quasi completamente alla costruzione dei sistemi di terra in supporto del mastodontico lanciatore, ottobre ci ha finalmente regalato due static fire e il completamento del montaggio dell’innovativo sistema di sostegno e recupero del razzo che gli appassionati hanno battezzato “chopsticks” (bacchette).

Ecco lo schema riassuntivo dello stato del sito di Boca Chica al 29 ottobre condiviso su Twitter dall’account @_brendan_lewis.

Prima di addentrarci nell’analisi dei dettagli, godiamoci in anticipo il “bonus” di questo numero. Si tratta del suggestivo video rilasciato da SpaceX il 24 ottobre, che ripercorre alcune tra le pietre miliari dei test avvenuti a Starbase. L’ambizione, come sottolinea il titolo del video, rimane quella di fare del centro texano la via che porta a Marte.

Starship

Per tutto il mese di ottobre i lavori alle Starship S20 e S21 non si sono fermati. Molto tempo è stato investito per mitigare il problema delle mattonelle del sistema di protezione termica, che pur con evidenti miglioramenti hanno continuato a incrinarsi o staccarsi dopo ogni test.

Per tutto il mese sono avvenute consegne di varie versioni dei motori Raptor in preparazione agli static fire in programma per la fine di ottobre. L’11 ottobre su Ship 20 sono stati montati tre Raptor vacuum, completando la dotazione di propulsori per il modulo orbitale. In particolare, i tre Raptor center sono gli esemplari RC69, RC73 e RC78, mentre i tre Raptor vacuum sono gli esemplari RV4, RV5 e RV6.

Il 15 ottobre si sono svolti i test di pressione a temperatura ambiente, mentre il 18 ottobre è avvenuta l’accensione di test del pre-burner di Ship 20.

Il 22 ottobre sono stati svolti due static fire in rapida successione. Per la prima volta è stato acceso un Raptor vacuum installato su un prototipo. Il primo ha visto la prima accensione fuori dal banco prova di McGregor di un Raptor ottimizzato per il funzionamento nel vuoto, possibile anche a livello del suolo grazie alle particolari caratteristiche del propulsore. Il secondo static fire ha visto il test di uno o più Raptor center. Sembra che entrambi i test abbiano dato risultati positivi.

Come accennavamo, il problema alle piastrelle del sistema TPS non è ancora del tutto risolto. È stato lo stesso Musk a commentare alcune delle foto che mostravano chiaramente il distacco di alcune di queste dopo il doppio static fire.

I tecnici SpaceX hanno proseguito i lavori anche su Ship 21, che ha ricevuto le piastrelle di protezione termica del nosecone.

Super Heavy

La prima settimana di ottobre è stato avvistato un thrust puck (la piastra posta in coda al primo stadio contro la quale “spingono” i propulsori) capace di ospitare 13 motori Raptor. Se effettivamente montato su un booster, questo componente consentirebbe di portare il numero totale di motori del primo stadio a 33, superando anche il famoso vettore sovietico N1 che ne montava 30. Sembra che uno dei Booster a ricevere 33 Raptor sarà Booster 9.

Il booster B4 ha ricevuto alcuni dei propulsori Raptor di cui sarà dotato. Sono state inoltre installate protezioni termiche attorno ai motori già posizionati in vista dei primi static fire. Sono state anche avvistate le coperture aerodinamiche destinate a proteggere i serbatoi COPV montati all’esterno del razzo e le relative tubature.

Il booster B5 ha invece ricevuto le sue grid fins.

Le infrastrutture

La tank farm costruita nei pressi della rampa di lancio orbitale è quasi completata. Per quanto riguarda i serbatoi destinati ai propellenti e agli altri liquidi tecnici superfreddi, sono state montate tutte le coperture necessarie al loro isolamento termico.

Anche i lavori sulla torre di lancio e sulle particolari strutture che vi saranno collegate sono andate avanti con la solita velocità. In particolare, alla torre sono ora stati “aggrappati” il braccio a disconnessione rapida (c.d. quick disconnect arm) e le innovative “bacchette” (chopstick). Il sistema quick disconnect è un braccio mobile sul quale sono montate le interfacce che, collegandosi ai bocchettoni di carico di Staship, trasportano i propellenti nel vettore. Il nome di questo componente deriva dal fatto che essendo uno dei sistemi che rimane collegato al razzo fino a pochi istanti dalla partenza, è essenziale che sia fatto allontanare velocemente dallo Starship in decollo poco prima del primo movimento verticale dello stesso. In questo tweet è possibile apprezzare alcune delle porte di ingresso del quick disconnect che gli appassionati hanno potuto identificare sul fianco del booster B4.

I chopstick sono forse uno dei sistemi più innovativi che SpaceX ha portato nel campo delle torri di lancio. L’idea, efficacemente spiegata dall’animazione in computergrafica qui sotto, è che questo sistema sia in grado di afferrare Starship sia per posizionarla sul monte di lancio prima del decollo, sia di catturare al volo, letteralmente, il booster in rientro, ovviando alla necessità di un atterraggio di precisione dello stesso su una piazzola di cemento come invece succede con i Falcon 9. Grazie a un sistema di pulegge, i chopstick saranno in grado di muoversi lungo la torre come un ascensore, usandone i pilastri di sostegno come binari di appoggio.

Sono avanzati anche i lavori per la nuova wide bay, che si affiancherà alla high bay per contenere comodamente le Starship in costruzione. In particolare, nella terza settimana di ottobre è stato innalzato il primo pilastro in acciaio della struttura, cui poi hanno fatto seguito altri elementi dell’infrastruttura di base.

Tra le protagoniste indiscusse del cantiere di Starbase ci sono sicuramente le varie gru semoventi, cui gli appassionati hanno affibbiato i nomignoli più vari. Il 28 ottobre è iniziato lo smontaggio di Frankencrane, che sarà sostituita da una nuova gru marchiata SpaceX i cui componenti hanno iniziato ad arrivare proprio a fine mese.

Vicende legali

Nella prima settimana di novembre, proprio mentre stavamo preparando questo articolo, è giunta una notizia che tecnicamente sarebbe dovuta finire nel prossimo numero, ma che ha implicazioni molto importanti e quindi vogliamo darvi subito. La corte d’appello federale degli Stati Uniti ha respinto il ricorso della Blue Origin, che contestava l’assegnazione da parte di NASA alla sola SpaceX del contratto per lo Human Landing System, parte del programma Artemis per riportare esseri umani sulla Luna.

Potrà dunque riprendere a pieno ritmo la collaborazione NASA/SpaceX, che vedrà Starship atterrare sulla superficie del nostro satellite naturale. Si tratta di una decisione chiave, dato che, in attesa del pronunciamento della Corte, NASA aveva intimato a SpaceX di fermare ogni attività sul progetto HLS, causando un ritardo di mesi sul cronoprogramma originale e sicuramente un rallentamento del lavoro di ricerca e sviluppo sulle Starship.

Ma quindi quando si lancerà Starship?

Sì, è una domanda sul filo del clickbait, cui però vogliamo provare a dare una risposta seria. Col passare dei mesi, abituati ai ritmi forsennati di SpaceX, sono in molti a chiedersi quando vedremo finalmente una Starship partire per la prima missione orbitale. La risposta più onesta è semplicemente che non lo sappiamo con certezza, anche se è possibile formulare qualche ipotesi ragionata e ragionevole.

In aiuto ci viene l’OIG (Office of Inspector General) di NASA, una sorte di Corte dei Conti interna all’agenzia spaziale statunitense, che a inizio novembre ha diffuso un rapporto contenente un interessante cronoprogramma delle tempistiche provvisorie calcolate sulla base dei dati disponibili:

  • primo lancio di test orbitale: aprile-giugno 2022;
  • test di trasferimento propellente in orbita: ottobre-dicembre 2022;
  • missione di prova di lunga durata: aprile-giugno 2023;
  • atterraggio di una Starship senza equipaggio sulla Luna: gennaio-marzo 2024;
  • certificazione del sistema al trasporto di equipaggi: aprile-giugno 2024;
  • prima missione ufficiale per il programma NASA HLS: gennaio-marzo 2025.
Il cronoprogramma rilasciato dall’OIG di NASA. Credits: NASA Office of Inspector General

Non è un caso che queste date arrivino da una fonte governativa. SpaceX gestisce molto attentamente il rilascio di informazioni ufficiali sul programma Starship, che spesso consistono solo nei tweet e nelle esternazioni del suo leader. A dispetto della quantità enorme di foto e video che arrivano da Boca Chica, va ricordato che queste sono il risultato del lavoro degli appassionati che hanno sparso fotocamere e videocamere all’esterno di un cantiere difficilmente nascondibile, e non dell’ufficio stampa di SpaceX.

Ancora, va tenuto presente che sono moltissimi i fattori che influenzano la definizione di una possibile data di lancio. Ad esempio, la FAA (Federal Aviation Administration) ha prolungato il periodo di raccolta dei commenti pubblici sul programma Starship fino al 1º novembre, causando un ritardo di un paio di settimane a qualsiasi ipotesi di lancio entro la fine del 2021. Inoltre, ad oggi non è ancora stato effettuato uno static fire del Booster, passaggio fondamentale per testare la bontà motoristica e strutturale di un componente tanto complesso e mastodontico. Nulla poi sappiamo, ovviamente, dell’impatto di eventuali problemi che potrebbero emergere durante il test orbitale di inizio 2022.

Quindi è ragionevole ipotizzare che nel corso del 2022 assisteremo a due o tre voli orbitali, considerati i ritmi produttivi, gli eventuali problemi riscontrati e i permessi necessari a quel profilo di volo. Molto più difficile è invece esprimere un’opinione sensata riguardo i primi voli con equipaggio, che in ogni caso non dovrebbero avvenire prima del 2024, dato che servirà un congruo numero di lanci del vettore senza problemi e che andrà realizzata una zona abitabile dentro al componente orbitale del lanciatore. Da questo punto di vista la missione HLS del 2025, che avrà equipaggio a bordo, appare più come una pietra miliare ottimistica che una data da considerare più o meno precisa.

Insomma, il messaggio è di prendere con cauto scetticismo ogni previsione che vedrete sul web e di considerare sempre l'”Elon Time” come un’aspirazione più che ottimistica, senza prenderlo come qualcosa di realistico.

Lo stato dei prototipi

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 costruzioneS21S22, B5B6
:fire:Sul padS20, B4
:skull_and_crossbones:DistruttoMark 1
SN1SN3SN4SN7SN7.1SN8SN9SN10SN11
:recycle:SmantellatoMark 2, S2S5S6S12S7.2S17, B1B3
:white_check_mark:Completato
:question:IncertoS15S16, B2.1
:stop_sign:Costruzione interrottaS13S14S18S19

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.