È stato solo al terzo tentativo di lancio che Starship, il razzo superpesante in fase di sviluppo da SpaceX, è decollato per la missione Flight 10. Le altre due volte erano stati rispettivamente problemi tecnici e condizioni meteo avverse a rimandare la partenza. Come il nome suggerisce, si tratta del decimo volo di collaudo dell’intero razzo, composto da due stadi riutilizzabili: rispettivamente Super Heavy (chiamato anche Booster) e Ship.
Il decollo è avvenuto alle 01:30 italiane dal complesso di lancio nel Texas sudorientale: il profilo di volo era molto simile a quello da Flight 7 in poi e prevedeva numerosi test per raccogliere dati sul comportamento di Booster e Ship. Questo è anche dovuto ai problemi occorsi a entrambi durante delle missioni precedenti, via via risolti, in parte derivati dall’introduzione della nuova versione di Ship, che hanno pregiudicato un volo completo, soprattutto da parte dello stadio superiore.
L’evento è stato seguito da AstronautiCAST, il podcast dell’associazione ISAA, in tutti e tre i tentativi: di sotto trovate la puntata dedicata al lancio.
Come in ogni missione, niente è dato per scontato, soprattutto per un sistema in fase di sviluppo come Starship.
Il razzo si è quindi staccato dalla rampa di lancio, seppur molto lentamente, a causa dell’enorme massa combinata tra propellenti e struttura. Progressivamente ha guadagnato velocità e a circa 50 km di altitudine è avvenuta la transizione tra Booster e Ship: a differenza di gran parte dei vettori esistenti, l’accensione del secondo stadio avviene quando è ancora collegato al primo. In termini tecnici: hot stage separation. Sulla sommità del booster era presente l’hot stage ring, una struttura che permette lo sfiato dei gas di scarico attraverso delle feritoie. L’anello si è poi staccato e non è stato recuperato: si tratta di una soluzione temporanea, adottata per ovviare ad alcuni problemi riscontrati nella separazione durante i primi voli.
Come avvenuto per il nono volo, l’hot stage ring è anche servito per permettere un boostback burn più efficiente: è l’accensione dei motori per annullare la velocità orizzontale acquisita e permettere un ritorno al sito di lancio. Nelle prime otto missioni il ribaltamento del booster dopo la separazione avveniva in una direzione casuale, determinata dalle piccole differenze nelle forze esercitate dai gas di scarico sul primo stadio. A partire da Flight 9 alcune feritoie nell’hot stage ring sono state chiuse, in modo da incanalare nella direzione desiderata l’efflusso e quindi rendere il ribaltamento prevedibile. Secondo SpaceX si riduce il carburante necessario per orientare correttamente il primo stadio, con il vantaggio di avere una maggiore capacità di carico verso l’orbita.
Queste prime fasi, erano comunque state sempre eseguite con successo, se si esclude il volo di esordio di Starship nell’aprile 2023. Ed è da questo momento, a partire da Flight 7, che i problemi cominciavano ad insorgere, specialmente a Ship. Come riportato da SpaceX nei vari comunicati, sono stati di volta in volta in parti diverse e prontamente studiati e corretti per il volo successivo.
| Volo | Booster | Ship |
|---|---|---|
| Flight 7 | Nessun problema, catturato | Esplosa per una perdita di ossigeno dovuta a vibrazioni eccessive |
| Flight 8 | Nessun problema, catturato | Esplora per un problema hardware in un Raptor con conseguente mesocolamento e accensione non controllata dei propellenti |
| Flight 9 | Esploso per via delle troppe forze sul tubo di trasferimento del propellente | Distrutta per la perdita dell’assetto a seguito di problemi di pressione nel nosecone e nel serbatoio centrale |
Per Flight 10 l’attenzione era quindi su entrambi gli stadi, dal momento che avevano terminato prematuramente la propria parte di volo nella missione precedente.
Booster 16, utilizzato per questa missione, è al primo volo e ha affrontato un rientro aggressivo, ma con un angolo di attacco inferiore rispetto al Flight 9: in quell’occasione il massimo raggiunto fu di 17°. Il recupero non era nuovamente previsto: il primo stadio avrebbe prima rallentato aerodinamicamente, per poi iniziare la fase di landing burn con l’obiettivo di simulare un’anomalia in uno dei motori centrali. Già durante le fasi di ascesa un motore Raptor dell’anello intermedio si è spento e non si è più riacceso: SpaceX per ora non ha comunicato le cause. Questo non ha comunque pregiudicato il rientro: si sono accesi prima 12 motori (nove dell’anello intermedio e i tre centrali) ed in seguito solo tre (due centrali e uno intermedio). A differenza degli altri ammaraggi, che avvenivano con i motori ancora in funzione, questa volta Booster 16 è rimasto sospeso a pochi metri dalle acque del Golfo del Messico: solo dopo qualche secondo sono stati spenti e all’impatto con l’acqua è esploso, come da previsioni.
La capacità di fare hovering, questo il termine tecnico, è caratteristica di Super Heavy ed è cruciale per il suo recupero: a differenza del Falcon 9, l’altro razzo riutilizzabile prodotto da SpaceX, non atterra in una piazzola vicino al complesso di lancio, ma direttamente sulla struttura da cui è partito. Viene afferrato da due grandi bracci meccanici, Mechazilla, che si richiudono e lo riposizionano. Questo è pensato per velocizzare le operazioni di recupero e di rivolo, fondamentali per i piani lunari e marziani di SpaceX che prevedono anche il rifornimento in orbita di Ship. Avere quindi capacità di rimanere sospeso per qualche secondo permette al booster di correggere eventuali errori nel posizionamento o ritardi nella chiusura dei bracci.
Raggiunti tutti gli obiettivi per Booster 16, l’attenzione si è concentrata su Ship 37, che si trovava nella fase che, come detto, era fino a quel momento risultata più critica. Nell’ordine lo stadio superiore avrebbe dovuto completare l’ascesa, spegnere i motori, e a circa 19 minuti dal decollo, iniziare il rilascio di otto simulacri di satelliti Starlink. Si trattava di esemplari non funzionanti, ma simili per dimensioni e peso a quelli che dovrebbero volare su Starship quando il razzo diventerà operativo. Per SpaceX, che gestisce la costellazione fin dalla fase di produzione, l’entrata in servizio di Starship è fondamentale: per ogni lancio la capacità aggiunta alla rete dovrebbe essere 20 volte superiore rispetto a quella con un Falcon 9. Attualmente un lancio Starlink porta dai 20 ai 30 satelliti, a seconda dell’inclinazione del guscio orbitale: sono chiamati V2 mini perché resi più piccoli della della seconda generazione (V2), per essere accomodati all’interno delle ogive del Falcon 9. Durante la diretta di Flight 10 è stato detto che con Starship saranno circa 60, appartenenti alla terza generazione.
Il rilascio degli otto satelliti è comunque stato effettuato con successo: escludendo alcuni tentativi andati a vuoto, il tutto si è svolto in circa otto minuti. I simulacri sono stati inseriti sulla stessa traiettoria di Ship e si sono quindi disintegrati durante il rientro atmosferico.
A 38 minuti dal decollo si è poi avuta la breve accensione di un motore Raptor centrale, quello quello ottimizzato per operare in atmosfera: si è trattato della seconda volta in assoluto, dopo la prima avvenuta durante la seconda missione. Per SpaceX compiere questa accensione è stato importante, in quanto fortemente collegata al deorbit burn, la manovra che viene eseguita per rientrare in atmosfera dopo una missione orbitale. Va ricordato che per tutti i voli di Starship eseguiti fino ad ora, il secondo stadio è sempre stato immesso su una traiettoria suborbitale.
A circa 47 minuti, durante l’inizio della fase di rientro atmosferico, si è osservata un’esplosione nella zona che protegge i motori (aft skirt): nonostante questo Ship 37 ha continuato il suo volo. Il rientro, va ricordato, è stato più aggressivo di quanto normalmente avverrebbe: SpaceX voleva ottenere quanti più dati possibili, capire i limiti della navetta e stressarne le componenti. Ad essere colpiti in particolar modo sono state le alette (flap) che controllano l’assetto di Ship durante questa fase: soprattutto nelle giunzioni con il corpo principale la struttura si è fusa e rovinata, ma questo non ha pregiudicato nulla. Era una situazione che si era verificata anche con la prima versione dello stadio superiore.
Sopravvissuta al rientro, Ship 37 ha affrontato gli ultimi chilometri “a pancia in giù” e per ammarare ha dovuto eseguire il belly flip, letteralmente “ribaltamento della pancia”. Ha quindi acceso un motore, si è verticalizzata ed è ammarata nell’Oceano Indiano, non distante da una boa dotata di telecamera per riprendere gli ultimi momenti. Una volta terminata la spinta dei motori, si è rovesciata su un lato ed è esplosa, come previsto.
Una delle prime cose che sono state notate dagli appassionati è stata la condizione dello scudo termico, apparso decisamente usurato. È un componente fondamentale di Ship, dal momento che serve a proteggere la struttura dalle elevate temperature che si formano durante il rientro. Dalle prime analisi di alcuni commentatori esperti, tuttavia, è emerso che il colore arancione dello scudo termico potrebbe essere dovuto al deposito di materiale probabilmente ferroso: le responsabili potrebbero essere alcune piastrelle in metallo, utilizzate in sostituzione di quelle standard. SpaceX non ha per ora rilasciato dettagli.
Non è la prima volta che uno scudo termico viene impiegato: tutte le capsule o spazioplani utilizzati per le missioni sulla Stazione Spaziale Internazionale (ISS) o altri avamposti spaziali, intorno alla Terra o alla Luna, ne hanno avuto uno. Nei voli effettuati finora, SpaceX ha rimosso di volta in volta un certo numero di piastrelle in determinati punti, in modo da studiare il comportamento della struttura in acciaio inossidabile, o le ha sostituite con altre di materiali diversi o dotate di raffreddamento attivo, con lo scopo di studiare delle alternative.
Nel complesso quindi l’intera missione può essere considerata un successo, anche alla luce dei problemi avuti durante i tre voli precedenti: tutti gli obiettivi dichiarati sono stati raggiunti, per quanto è stato possibile vedere. Questo non significa che non ci siano aspetti da migliorare: ad esempio il flap, lo scudo termico e il dispenser dei satelliti Starlink saranno particolarmente attenzionati dal personale di SpaceX. Nelle prossime settimane, probabilmente a ridosso di Flight 11, l’azienda comunicherà come di consueto le analisi relative a questa missione.
Nota: questo articolo è stato aggiornato per rimuovere una inaccuratezza sullo scudo termico, alla luce delle ultime informazioni.
