Le cronache di Starbase – Gennaio 2022

Credits: SpaceX/Flickr

Ben ritrovati al primo numero delle “Cronache di Starbase” del 2022, in cui faremo il punto su quanto avvenuto nel centro sperimentale di SpaceX a Boca Chica, in Texas, nello scorso mese di gennaio.

Da diversi mesi ormai le settimane di lavoro a Starbase si somigliano molto. Il centro è in costante evoluzione grazie al progressivo completamento di varie opere infrastrutturali, con particolare riguardo ai sottosistemi della torre di lancio.

Sul fronte dei test statici e del primo lancio orbitale, evento clou atteso ormai dallo scorso maggio, non ci sono molte novità e il possibile lancio è atteso non prima di aprile. Nel frattempo è ancora in corso la fase finale dell’attesa valutazione di impatto ambientale, al vaglio della FAA (Federal Aviation Administration) e delle autorità locali. Qualche interessante indiscrezione è comunque trapelata grazie alle immagini scattate dalle varie troupe semi-professionali in loco e ai soliti tweet informali di Elon Musk, che ogni tanto ci regala qualche gustoso dettaglio.

A proposito di Musk, mentre scriviamo questo articolo SpaceX ha annunciato che il prossimo venerdì 11 febbraio, quando in Italia saranno le 3 del mattino, il suo fondatore sarà protagonista di un evento per fare il punto sugli obiettivi raggiunti dal programma Starship e sulle sue tappe future. Ovviamente lo seguiremo per voi e lo commenteremo nei dettagli su queste pagine.

Ecco la situazione dei prototipi alla fine di gennaio 2022, efficacemente riassunta nell’infografica di Brendan Lewis.

Novità sui motori Raptor v2

Rispondendo su Twitter ad alcune domande, Musk ha innanzitutto confermato che la nuova versione dei Raptor funziona ormai stabilmente a pressioni interne di 300 bar. In un paio d’anni, dunque, è avvenuto un balzo in avanti di circa il 10%.

Starship

Grazie a una domanda di uno dei collaboratori storici di NasaSpaceFlight.com, Michael Baylor, sappiamo oggi che l’header tank del metano liquido di Ship 24 sarà spostato nel cosiddetto nose cone, la parte sommitale dell’ogiva del veicolo, affiancandosi a quello dell’ossigeno liquido. Purtroppo non sono seguite ulteriori spiegazioni rispetto alle motivazioni tecniche di questa scelta.

Ship 20 è stata recentemente spostata dal pad B e portata presso la rampa di lancio orbitale, poggiata su una base provvisoria probabilmente in attesa di un imminente stacking con Booster 4. Per quanto non adatte a static fire, queste basi sono comunque dotate di tubazioni che le connettono con la Tank Farm. Sarebbe quindi stato tecnicamente possibile effettuare ulteriori test di pressione con liquidi criogenici, che però non sono ancora avvenuti.

Parlando di futuro, la Ship 20 non sembra destinata a raggiungere l’orbita. Questo soprattutto perché a partire dal prossimo prototipo di booster, ovvero B7, SpaceX modificherà i meccanismi di aggancio tra primo e secondo stadio. S20 non sarebbe quindi più compatibile con i futuri prototipi di Super Heavy, ma non è noto ancora per quali test potrebbe essere utilizzata.

Booster

Sabato 8 gennaio è proseguito il lavoro per rimuovere il booster B3 dal pad di prova A. La parte inferiore del vettore, al contrario di quella superiore già asportata in passato, sedeva sul pad A dallo scorso agosto, dato che le maestranze erano impegnate in attività maggiormente prioritarie. B3 è stato il primo booster a effettuare con successo uno static fire lo scorso 20 luglio, anche se solo con 3 dei 33 motori Raptor di cui dovrebbero essere dotati gli esemplari destinati volo.

Il futuro del booster B4, il primo a venire accoppiato a una Starship orbitale (Ship 20), rimane incerto. Le voci non ufficiali che circolavano lo scorso autunno davano proprio l’accoppiata Booster 4+Ship 20 come protagonista del primo volo orbitale, ma indiscrezioni più recenti tendono ora a escluderlo in favore di Booster 7 e una Ship non ancora identificata.

SpaceX non conferma e non smentisce, tuttavia non sono sfuggite alle telecamere degli appassionati umarell spaziali varie modifiche apportate al sistema di accoppiamento booster-orbiter a partire dal booster B7, che lo renderebbero incompatibile con i moduli orbitali più “vecchi”. Un altro punto a favore dell’impiego di B7 come primo booster orbitale è che sarà il primo a montare 33 propulsori Raptor v2.


Le infrastrutture

Come accennavamo in apertura, sono continuati i lavori di rifinitura e allestimento della torre di lancio. È stata effettuata una serie di test ai bracci quick disconnect posizionati rispettivamente alla base della rampa (per il booster) e sulla torre (per l’orbiter). Queste appendici hanno il compito di portare propellenti e altri consumabili al booster, come ben mostrato in questo rendering, e sono chiamate a “disconnessione rapida” perché restano collegate al razzo fino a pochi istanti dalla partenza, per poi ritrarsi in una frazione di secondo lasciando il vettore libero di iniziare il suo movimento verticale. Indirettamente i due QD hanno anche la funzione di stabilizzare il vettore una volta posizionato sulla rampa.

Un’altra componente molto importante testata in gennaio sono stati i “chopstick“, cioè le ganasce brandeggianti della gru Mechazilla, integrata sulla torre di lancio. I chopstick hanno il duplice compito di acchiappare e installare booster e orbiter sulla rampa, ma anche quello di riprendere al volo il booster nella fase terminale della sua discesa, consentendone il recupero per successivi riutilizzi.

Il 20 gennaio è stato proprio Elon Musk ad assecondare la curiosità di appassionati e addetti ai lavori pubblicando un rendering delle fasi finali del volo di un booster, arricchite da grafici e simulazioni numeriche che sono finiti immediatamente sotto la lente di ingrandimento.

Non sappiamo quanto la manovra mostrata nella simulazione sia da considerarsi aderente alla realtà, ma dalle immagini sembrerebbe che il booster rimanga protagonista della manovra fino agli ultimissimi istanti, andando ad atterrare con una discreta precisione nell’abbraccio di chopstick che rimarrebbero fermi a una precisa altezza e leggermente aperti. Non dovrebbero quindi essere questi bracci ad “andare incontro” al razzo, come invece abbiamo visto in tanti dei video pubblicati dagli appassionati.

Ora che le componenti principali della torre sono state posizionate e che è cominciata la fase di test, abbiamo abbastanza elementi per dire che siamo di fronte a un design totalmente rivoluzionario, l’ennesimo introdotto da SpaceX, per uno degli elementi forse meno appariscenti nelle attività di un lancio spaziale. La torre di Boca Chica (di cui SpaceX vorrebbe costruire un secondo esemplare, come rivelato dalla valutazione di impatto ambientale) ha invece assunto un ruolo chiave sia nella fase di partenza che in quella di rientro del razzo, grazie agli innovativi bracci di sostegno di Mechazilla.

A questo punto non resta che attendere la conclusione di tutte le prove per avere la via spianata allo static fire del booster B4.

Lo stato dei prototipi Startship orbitale e Booster

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
S1S3S4S7S7.1S8S9S10S11
: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.