2022. Un anno da record per SpaceX
Il lancio di un razzo, sebbene appaia sempre più come un’attività di routine, manterrà sempre le caratteristiche di essere un’azione molto complessa ma anche molto costosa. Questi sono alcuni dei motivi per cui fino allo scorso anno i lanci di razzi sono sempre stati centellinati.
Questo necessario preambolo oggi appare superato. Chi si è impegnato nel farci ricredere è stata ancora una volta SpaceX, tanto che persino noi appassionati di cose spaziali abbiamo qualche problema a stare al passo con i loro lanci.
Il 2022 è stato un anno particolarmente intenso per la società di Elon Musk, visto che SpaceX ha completato con successo 61 missioni, quasi il doppio rispetto alle 31 effettuate nel 2021. Nel 2022 abbiamo assistito in media a un lancio ogni 5,96 giorni, mentre per il 2023 l’obiettivo dichiarato è il raggiungimento di 100 missioni.
Un notevole contributo a questo incredibile traguardo è stato dato da un mese di dicembre particolarmente denso di lanci:
- 8 dicembre. Missione Oneweb 1
- 11 dicembre. Missione Ispace’s Hakuto-R
- 16 dicembre. Missione SES O3B MPower
- 16 dicembre. Missione SWOT
- 17 dicembre. Missione Starlink 4-37
- 28 dicembre. Missione Starlink 5-1
- 29 dicembre. Missione EROS-C3
Nel tentativo di ridurre i costi di lancio, SpaceX ha progettato e costruito il Falcon 9, un razzo multistadio in grado di far tornare a Terra in sicurezza il primo stadio per recuperarlo e riutilizzarlo nelle missioni successive. Questa elevata attività di lancio è aiutata da più veloci interventi di manutenzione sui booster recuperati ma anche dall’utilizzo di più piattaforme di lancio; lo Space Launch Complex 40 di Cape Canaveral, il Pad 39A del Kennedy Space Center e lo Space Launch Complex 4E presso la Vandenberg Space Force Base.
La possibilità di recuperare il booster del primo stadio del Falcon 9 ha indotto gli appassionati di fatti spaziali a porre particolare attenzione al numero di riutilizzi di ciascun primo stadio del razzo. A titolo di esempio, per il lancio di 54 satelliti Starlink effettuato da SpaceX lo scorso 17 dicembre dal Kennedy Space Center in Florida, l’azienda di Elon Musk ha utilizzando un booster giunto al suo 15º volo, un record per la flotta di razzi riutilizzabili dell’azienda americana.
Il B1058, che ha volato 15 volte contribuendo a portare in orbita 777 satelliti, aveva debuttato il 30 maggio 2020 con lo storico lancio degli astronauti NASA Doug Hurley e Bob Behnken nella prima missione di volo spaziale umano di SpaceX. Le missioni effettuate dal B1058 hanno incluso il lancio di un satellite per comunicazioni militari della Corea del Sud, una missione cargo della stazione spaziale, due missioni di rideshare di piccoli satelliti Transporter e 10 voli con satelliti Starlink.
Starlink
Con la missione del 28 dicembre (Starlink 5-1) il totale dei satelliti Starlink lanciati passa a 3.666, numero che include anche i prototipi e i veicoli spaziali guasti e deorbitati. SpaceX ha attualmente 3.374 satelliti Starlink in orbita intorno alla Terra.
La costellazione Starlink è costituita da due generazioni di satelliti: la prima (in gran parte completata) è occupata da satelliti Starlink v1/1.5, mentre la seconda verrà popolata con satelliti Starlink V2 e V2 mini.
Attualmente SpaceX sta sviluppando una versione aggiornata e di dimensioni maggiori dei propri satelliti Starlink, dimensionati per essere lanciati sull’enorme razzo Starship, ma questo nuovo vettore non ha a oggi ancora effettuato un volo orbitale e i ritardi nello sviluppo e nel collaudo del nuovo razzo probabilmente costringeranno SpaceX ad avviare il nuovo progetto lanciando su razzi Falcon 9 una versione più piccola del nuovo design.
La prima generazione di Starlink è posizionata in orbita su cinque gusci orbitali per un totale di 4.408 satelliti. Tutti questi satelliti saranno lanciati da vettori Falcon 9 e si prevede di completare questa fase entro la fine del 2023.
| Shell | Inclinazione [°] | Altitudine [km] |
|---|---|---|
| Shell 1 | 53.0 | 550 |
| Shell 2 | 70.0 | 570 |
| Shell 3 | 97.6 | 560 |
| Shell 4 | 53.2 | 540 |
| Shell 5 | 97.6 | 540 |
Shell 1
Il primo shell orbitale sarà popolato da 1.584 satelliti in un’orbita terrestre bassa di 53,0° di inclinazione posta a 550 km di altitudine. Shell 1 è composto da 72 slot, con 22 satelliti in ciascun piano. Questo piano orbitale è attualmente quasi completo. Questo primo shell fornisce una copertura tra circa 52° e –52° di latitudine (circa l’80% della superficie terrestre) e non presenterà collegamenti laser tra i satelliti fino a quando tutti gli attuali satelliti non verranno sostituiti.
Shell 2
Il secondo shell ospiterà 720 satelliti in un’orbita di 70° di inclinazione posta a 570 km di altitudine. Questi satelliti aumenteranno in modo significativo l’area di copertura. Questo piano orbitale è attualmente in fase di riempimento, insieme a Shell 4.
Shell 3
Questo piano orbitale sarà composto da 348 satelliti in un’orbita di 97,6° di inclinazione posta a 560 km di altitudine. SpaceX ha schierato su questa piano orbitale 10 satelliti dotati di collegamento laser, durante la missione Transporter-1, per collaudare i satelliti in un’orbita polare. SpaceX ha lanciato altri tre satelliti su questo shell con la missione Transporter-2. Il 6 aprile 2021, Gwynne Shotwell ha affermato che SpaceX effettuerà regolarmente lanci polari di satelliti Starlink, ma questo piano orbitale sarà probabilmente l’ultimo a essere completato. Tutti i satelliti che verranno dispiegati in questa orbita saranno dotati di collegamento laser inter-satellite. Shell 3 avrà sei piani orbitali con 58 satelliti per ciascun piano.
Shell 4
Il quarto piano orbitale sarà composto da 1.584 satelliti in una orbita inclinata di 53,2° posta a 540 km di altitudine. Questa configurazione orbitale aumenterà leggermente l’area di copertura e aumenterà drasticamente la larghezza di banda della costellazione. Questo guscio sarà composto da 72 piani orbitali con 22 satelliti per ciascun piano.
Shell 5
Il piano orbitale finale della Fase 1 di Starlink ospiterà 172 satelliti in un’orbita polare di 97,6° di inclinazione posta a 560 km di altitudine. Shell 5 sarà costituito esclusivamente da satelliti dotati di collegamento laser, tuttavia, a differenza di Shell 3, sarà composto da quattro piani orbitali con 43 satelliti su ciascun piano.
Timeline di un lancio
Una tipica missione Stalink prevede la seguente sequenza di avvenimenti :
T–35 minuti. Avvio del caricamento dei propellenti; cherosene densificato (RP-1), ossigeno liquido ed elio.
T–7 minuti. I propulsori Merlin del Falcon 9 sono condizionati termicamente al volo attraverso una procedura chiamata “chilldown”. Contemporaneamente anche i sistemi di guida del Falcon 9 sono configurati per il lancio.
T+00:00: Decollo
Dopo il decollo, il razzo Falcon 9 vira in direzione nord-est sull’oceano Atlantico.
T+01:12: Pressione aerodinamica massima (max q)
T+02:27: Spegnimento motore principale primo stadio (MECO)
T+02:31: Separazione di scena
T+02:38: Accensione motore secondo stadio
T+02:42: Scarico della carenatura
T+06:47: Accensione a combustione entrata primo stadio (tre motori)
T+07:06: Interruzione ustione ingresso primo stadio
T+08:28: Accensione al primo stadio di atterraggio (un motore)
T+08:41: Spegnimento motore secondo stadio (SECO 1)
T+08:49: Atterraggio prima stadio
T+15:22: Separazione dei satelliti Starlink
Il computer di guida del Falcon 9 ha il compito di collocare e successivamente rilasciare i satelliti in un’orbita ellittica, dopodiché i satelliti utilizzeranno la propria propulsione a ioni di bordo per fare il resto del lavoro e raggiungere la loro orbita circolare operativa.
Fonte: SpaceX
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