Cos’è il veicolo spaziale Starship di Elon Musk?

Elon Musk vuole che il suo nuovo razzo rivoluzioni il volo spaziale. E quel razzo, Starship, è ora il veicolo spaziale più grande e potente mai costruito.

È inoltre progettato per essere completamente e rapidamente riutilizzabile. La sua società privata SpaceX, che è dietro la creazione, spera di sviluppare un’astronave che possa essere utilizzata più come un aereo che come un tradizionale sistema a razzo, potendo atterrare, fare rifornimento e decollare poche ore dopo l’atterraggio.

SpaceX ha annunciato che intende provare a lanciare Starship il 13 ottobre dalle 07:00 ora locale (1300 BST), dopo aver ricevuto tutte le autorizzazioni necessarie.

Questa sarà la quinta uscita di Starship e tutti gli occhi saranno puntati sulle fasi di atterraggio, in particolare sul ritorno della parte inferiore del veicolo, il booster Super Heavy.

Finora abbiamo visto solo quello che potrebbe essere definito un atterraggio simulato in mare, o ‘splashdown’. Questa sarà la prima volta che speriamo di vedere il booster tornare sulla rampa di lancio.

Affinché un veicolo spaziale sia riutilizzabile, deve essere in grado di atterrare in sicurezza.

Il fondatore di SpaceX ha detto che cercheranno di catturare il booster a mezz’aria al suo ritorno sulla Terra utilizzando i giganteschi bracci meccanici, o “bacchette”, della torre di lancio – o come la chiama Musk, “Mechazilla”.

È qualcosa che non è mai stato fatto prima e alla fine SpaceX vuole catturare la nave, la parte superiore del veicolo, allo stesso modo. Ma ciò non accadrà durante il prossimo volo di prova.

Finora in nessuna delle missioni della Starship è stato utilizzato un equipaggio e non ci sono piani per imbarcare persone nemmeno per il prossimo volo.

Ma Musk e la sua compagnia hanno grandi progetti secondo cui un giorno il sistema missilistico porterà l’umanità su Marte.

Un viaggio su Marte non è ancora all’orizzonte. Ma il colosso razzo ha già alcune specifiche impressionanti e fa impallidire tutti i suoi predecessori.

Starship è un veicolo a due stadi. La “Nave” è la parte più alta e si trova sopra un booster chiamato Super Heavy.

Trentatré motori alla base di questo booster producono circa 74 meganewton di spinta. Per metterlo in prospettiva, è quasi 700 volte più potente della spinta generata da un comune aereo passeggeri, l’Airbus A320neo.

Se hai volato con Aer Lingus, British Airways o Lufthansa, immagina l’emozione di decollare su uno di quegli aerei. Poi moltiplicalo per 700.

Il veicolo è cresciuto di circa un metro dal suo secondo volo di prova nel giugno di quest’anno, con Starship che ora misura poco più di 120 metri in totale.

Questa altezza aggiuntiva deriva dal booster Super Heavy stesso che è stato allungato di 1 metro.

È anche circa il doppio più potente del razzo Saturn V che per primo portò l’umanità sulla superficie della Luna.

SpaceX afferma che l’energia dovrebbe essere in grado di spostare un carico utile del peso di almeno 150 tonnellate dalla piattaforma di lancio all’orbita terrestre bassa.

Sia la nave che il booster super pesante sono alimentati con una miscela di metano liquido ghiacciato e ossigeno liquido, noto come metalox.

Finora Starship ha effettuato quattro voli di prova. Durante il primo volo, il sistema missilistico è esploso presto, prima che il Booster potesse separarsi.

Vale la pena notare che tali intoppi fanno parte del piano di SpaceX di accelerare lo sviluppo lanciando sistemi che sanno non essere perfetti e imparando dai difetti.

E ogni test ha visto progressi reali: prima con una separazione senza intoppi e infine con un ritorno riuscito, dove sia la nave che il booster hanno effettuato una discesa controllata e sono rimasti librati rispettivamente sopra l’Oceano Indiano e il Golfo del Messico fino all’ammaraggio.

Chiunque guardi nelle vicinanze mentre il booster ritorna sulla Terra può aspettarsi un fragoroso boom mentre rallenta a velocità supersoniche.

Anche se SpaceX prevede di catturare il booster con la torre di lancio, questa volta non otterremo un ritorno simile dalla parte superiore, la Nave. Quando lo faremo, non dovrebbe apparire molto diverso dalla discesa del Super Pesante.

Ma poiché non esiste una torre di lancio su Marte, o sulla Luna, anche la nave deve essere in grado di atterrare sulle gambe.

Per fare ciò, si manovra orizzontalmente mentre inizia a scendere, in quella che Musk ha definito una manovra di “pancia”. Ciò aumenta la resistenza del veicolo, rallentandolo.

Una volta che la nave si avvicina abbastanza alla superficie, è abbastanza lenta da accendere i motori in modo da far girare il veicolo in posizione verticale.

La nave quindi utilizza i suoi razzi per dirigersi verso il basso in sicurezza e atterrare su una piattaforma dura sulle gambe di atterraggio.

Tutto ciò è stato fatto dalla Nave nel suo volo precedente, a parte l’atterraggio su una piattaforma. Finora è sbarcato solo in mare.

Uno degli scopi del volo di prova è quello di evidenziare le aree problematiche, e la rapidità di risposta tra ciascun volo di prova significa che i collegamenti deboli devono essere riprogettati alla velocità della luce.

Se sbagli qualcosa, l’intera struttura interna del razzo potrebbe sciogliersi a causa dei gas caldi.

Ci sono alcune cose per cui Starship potrebbe essere utilizzata presto.

Finora Musk ha utilizzato i propri razzi, come la serie Falcon 9, per lanciare i propri satelliti commerciali, noti come Starlink.

Questi satelliti hanno una vita breve, circa cinque anni, e lo stormo in orbita deve essere costantemente rifornito solo per mantenere lo stesso numero di satelliti nello spazio.

La Nasa vuole anche utilizzare Starship come parte del suo programma Artemis, che mira a stabilire una presenza umana a lungo termine sulla Luna.

In un futuro più lontano, Musk vuole che la Starship effettui viaggi a lungo raggio su Marte e ritorno, circa nove mesi a tratta.

“Potremmo plausibilmente avere cinque o sei persone per cabina, se davvero volessi affollare le persone. Ma penso che principalmente ci aspetteremmo di vedere due o tre persone per cabina, e quindi nominalmente circa 100 persone per volo verso Marte”, Musk disse.

L’idea è quella di inviare la parte Nave del veicolo nell’orbita terrestre bassa e “parcheggiarla” lì. Potrebbe quindi essere rifornito di carburante in orbita da una “petroliera” SpaceX – essenzialmente un’altra nave senza finestrini – per il suo viaggio verso Marte.

È anche ipotizzabile che la Starship possa essere utilizzata per lanciare telescopi spaziali.

Il telescopio Hubble ha le dimensioni di un autobus e il telescopio James Webb è quasi tre volte più grande.

Per posizionare rapidamente migliaia di satelliti o un telescopio più grande, è necessario un grande razzo.

Infine, Starship è stata costruita anche per trasportare carichi pesanti necessari per costruire stazioni spaziali e, infine, infrastrutture per la presenza umana sulla Luna.

Un razzo che lancia un calcio 700 volte più forte di un aereo passeggeri è destinato ad avere un certo impatto sull’ambiente.

Una bozza di rapporto ambientale della Federal Aviation Administration (FAA) degli Stati Uniti pubblicata a luglio mostra che la nuova licenza richiesta da SpaceX consentirebbe loro 25 lanci di Starship all’anno.

La FAA afferma che ciò emetterebbe un totale di 97.342 tonnellate di CO2 equivalente – o 3.894 tonnellate per lancio.

In confronto, secondo la US Environmental Protection Agency, un’auto tipica negli Stati Uniti emette circa 4,6 tonnellate di CO2 all’anno.

Se analizziamo i numeri, ciò significa che un lancio di Starship emette tanti gas serra quanto ne emetterebbero 846 automobili nel corso di un anno.

Da un punto di vista puramente numerico, è abbastanza insignificante rispetto, ad esempio, al settore dell’aviazione commerciale.

Ma con Musk che spera di aumentare il numero di lanci fino a potenzialmente centinaia all’anno in futuro, questi numeri potrebbero iniziare ad aumentare.