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Dopo due tentativi non riusciti, oggi la società spaziale privata statunitense SpaceX ha fatto raggiungere lo Spazio alla propria enorme astronave Starship e l’ha riportata verso la Terra. È il primo vero successo per il sistema di lancio spaziale più potente mai costruito, per quanto ancora sperimentale e in fase di sviluppo. L’astronave, che non sarebbe stata comunque recuperata, si è infatti distrutta nel corso del rientro nell’atmosfera prima di raggiungere il suo previsto punto di arrivo nell’oceano Indiano.
Il test è iniziato alle 14:25 (ora italiana, inizialmente era previsto per le 13) ed è servito a verificare i nuovi progressi nello sviluppo del sistema di lancio e dell’astronave, entrambi essenziali per il programma lunare Artemis della NASA per tornare a esplorare la Luna con esseri umani, a più di 50 anni dall’ultimo allunaggio delle missioni Apollo. Come i precedenti, anche questo lancio è sperimentale e svolto senza persone a bordo.
Quando mancavano tre secondi alla fine del conto alla rovescia, Super Heavy – il grande razzo che spinge Starship nelle prime fasi del lancio, ha acceso i motori in modo da raggiungere la potenza necessaria al momento previsto. Il razzo con in cima Starship si è diretto verso est e dopo poco meno di 3 minuti si è separato dall’astronave, che a quel punto aveva già acceso i motori per proseguire la salita e superare l’atmosfera terrestre. La missione non prevedeva un giro completo intorno alla Terra, ma una lunga parabola che ha portato l’astronave a rientrare quando si trovava sopra l’oceano Indiano.
Liftoff of Starship! pic.twitter.com/FaNcasuKaq
— SpaceX (@SpaceX) March 14, 2024
SpaceX sta lavorando a Starship ormai da una decina di anni, con l’obiettivo di avere un sistema di lancio e un’astronave molto più potenti dei razzi che attualmente utilizza per portare satelliti in orbita ed equipaggi e rifornimenti verso la Stazione Spaziale Internazionale. Lo sviluppo si è rivelato molto più lungo e complesso rispetto a quanto previsto da Elon Musk, il CEO di SpaceX, che inizialmente aveva prospettato la possibilità di raggiungere Marte nei primi anni di questo decennio. Le cose sono andate molto diversamente e si sono accumulati ritardi che potrebbero condizionare anche il programma Artemis, i cui obiettivi lunari non sono da poco, ma comunque meno ambiziosi di quelli marziani.
Starship è un’astronave alta 50 metri, quanto un palazzo di 16 piani, e ha un diametro di 9 metri circa: utilizza sei motori alimentati con ossigeno liquido e metano liquido, che a pieno carico raggiungono circa 300 delle mille tonnellate della massa dell’astronave. Quando sarà funzionante potrà essere impiegata per il trasporto in orbita di satelliti di grandi dimensioni, di moduli per le stazioni spaziali e degli equipaggi verso la Luna. Starship è progettata per raggiungere l’orbita terrestre o altri corpi celesti e tornare sulla Terra con un atterraggio controllato, per poter essere riutilizzata.
Starship sulla rampa di lancio a Boca Chica in Texas (Brandon Bell/Getty Images)
L’astronave non ha però la potenza sufficiente per superare da sola l’atmosfera terrestre. Per darle la spinta necessaria viene utilizzato Super Heavy, un grande razzo alto quasi 70 metri e dotato di 33 motori, sempre alimentati da ossigeno liquido e metano liquido. Super Heavy è stato progettato per spingere Starship oltre l’atmosfera ed effettuare una manovra per tornare in seguito sulla Terra, come fanno già i Falcon 9, i razzi parzialmente riutilizzabili di SpaceX. Con questa soluzione non è necessario costruire nuovi razzi per ogni lancio e si possono ridurre molto i costi per i lanci e renderli più frequenti.
Se nella teoria tutto questo funziona senza problemi, nella pratica il sistema si era finora rivelato complesso da sviluppare e gestire sia per le grandi sfide tecniche, sia banalmente per avere elaborato una soluzione completamente nuova che deve essere sperimentata. I due lanci svolti in precedenza erano serviti proprio a questo: due test su grande scala per scoprire che cosa funzionasse, cosa no e cosa dovesse essere cambiato. Soprattutto grazie a un appalto da 2,9 miliardi di dollari affidato dalla NASA per realizzare Artemis, SpaceX si è potuta permettere di sperimentare sul campo i propri sistemi e vederli distruggere raccogliendo nel frattempo quanti più dati possibili per migliorare le versioni successive dei propri razzi dal costo di svariate centinaia di milioni di dollari.
Il primo test effettuato nell’aprile del 2023 era stato in questo senso molto istruttivo. I motori Raptor di Super Heavy avevano danneggiato la rampa di lancio, poi diversi di loro avevano smesso di funzionare correttamente rendendo necessaria la distruzione del razzo e di Starship per motivi di sicurezza. I dati raccolti avevano portato alla costruzione di una piattaforma di lancio rinforzata, con getti d’acqua per attutire l’onda d’urto generata all’accensione dei motori, e alla revisione del funzionamento stesso dei motori e dei tempi di accensione di quelli che si trovano su Starship quando questa si separa da Super Heavy per proseguire il proprio viaggio verso lo Spazio.
Starship poco dopo l’esplosione nell’aprile del 2023 (AP Photo/Eric Gay)
Il secondo test a novembre 2023 aveva mostrato importanti progressi: la prima fase del lancio si era svolta regolarmente, con la separazione tra Super Heavy e Starship. Un problema ai motori rese però necessaria l’autodistruzione di Super Heavy quando era ancora negli strati più alti dell’atmosfera, annullando quindi il rientro previsto nelle acque del Golfo del Messico. A causa di una perdita fu necessario interrompere anche il volo di Starship, che nei piani avrebbe dovuto raggiungere un punto dell’oceano Pacifico non molto distante dalle isole Hawaii.
In un certo senso il lancio di novembre era stato un grande fallimento, ma di successo: Starship aveva raggiunto per la prima volta lo Spazio, seppure per pochissimo tempo, dimostrando la tenuta di molti sistemi.
Per il lancio di oggi SpaceX ha introdotto diverse novità, a cominciare da come è stato gestito il rifornimento di Super Heavy e Starship a Boca Chica, la base di lancio che la società ha costruito e via via espanso in questi anni in Texas. Il rifornimento è stato effettuato a ridosso del lancio, terminando pochi minuti prima dell’accensione dei motori, grazie a un sistema più rapido e potente per trasferire metano liquido e ossigeno liquido nei grandi serbatoi.
Starship’s Raptor engines have ignited during hot-staging separation. Super Heavy is executing the flip maneuver pic.twitter.com/T593ACilyD
— SpaceX (@SpaceX) March 14, 2024
Prima del rientro, SpaceX ha sperimentato l’apertura e la chiusura del grande portellone dell’astronave, che in futuro servirà per depositare in orbita i satelliti di Starlink, il servizio dell’azienda per collegarsi a Internet via satellite. Sono stati anche testati alcuni sistemi per effettuare il rifornimento in orbita di Starship, con altre astronavi simili, necessario per le missioni verso la Luna e oltre. Un rifornimento orbitale di questo tipo non è mai stato sperimentato prima e aggiunge ulteriori complicazioni per i piani lunari della NASA (qui è spiegato più estesamente).
SpaceX avrebbe dovuto accendere nuovamente alcuni dei motori Raptor di Starship nell’ambiente spaziale, per verificare il loro funzionamento visto che non sono erano mai stati sperimentati oltre l’atmosfera terrestre, ma il test non è stato effettuato a causa di un imprevisto ancora da chiarire.
Starship re-entering Earth’s atmosphere. Views through the plasma pic.twitter.com/HEQX4eEHWH
— SpaceX (@SpaceX) March 14, 2024
Terminati i test nello Spazio, Starship ha orientato verso la Terra la parte dell’astronave dotata di uno scudo termico, formato da migliaia di piccole piastrelle per resistere alle alte temperature che si sviluppano durante il rientro nell’atmosfera. Intorno alle 15:30 l’astronave avrebbe dovuto raggiungere intera l’oceano Indiano disintegrandosi nell’impatto ad alta velocità con l’acqua (SpaceX non recupererà né Starship né Super Heavy), ma dai primi dati sembra che si sia distrutta nel turbolento rientro nell’atmosfera.
Oltre a essere stato nel complesso un successo, il test ha permesso a SpaceX di raccogliere una grande quantità di dati, che saranno utilizzati per perfezionare ulteriormente l’intero sistema di lancio. In poco meno di un anno SpaceX ha dimostrato di avere compiuto enormi progressi, fondamentali non solo per il suo futuro commerciale, ma anche per le missioni lunari a cominciare dal programma Artemis in sensibile ritardo. La strada verso un’astronave sicura per il trasporto di un equipaggio, in grado di resistere sia al lancio sia al rientro nell’atmosfera, è però ancora lunga.
