L’agenzia per i progetti di ricerca avanzata di difesa statunitense (DARPA) ha scelto la Boeing per completare il progetto di spazio-plano ipersonico XS-1, che promette un accesso veloce e relativamente economico allo spazio per il dipartimento di sicurezza nazionale.
Il programma XS-1 mira a raggiungere funzionalità di volo spaziale ampiamente fuori portata attualmente: lanci verso l’orbita bassa terrestre nel giro di pochi giorni, laddove ad oggi i tempi sono nell’ordine di mesi o addirittura di anni per la preparazione di missioni che possano portare dei satelliti nello spazio. Il successo di un progetto simile dipende ampiamente dalle capacità tecniche e dalle operazioni a terra. Tuttavia, se implementato, rivoluzionerebbe la possibilità di recuperare eventuali perdite catastrofiche di satelliti commerciali o militari, dai quali l’economia e la sicurezza statunitense (e non solo) oggi dipendono strategicamente.
«L’XS-1 non sarebbe né un velivolo classico né un veicolo lanciatore convenzionale: piuttosto una combinazione delle due cose» riporta Jess Sponable, direttore del progetto per la DARPA.
«L’obiettivo è quello di ridurre in modo considerevole i costi di lancio [di dieci volte, ndr], sostituendo gli attuali tempi di attesa estremamente e lunghi e frustranti con un ottica di lancio on demand».
il programma XS-1 prevede un veicolo senza equipaggio completamente riutilizzabile, con la dimensione di un jet privato a decollo verticale come i razzi tradizionali (e come lo Shuttle) capace di volare a velocità ipersonica. A differenza dello Shuttle, però, il veicolo sarebbe lanciato senza booster esterni a combustibile solido, ma solamente con combustibile criogenico contenuto nel corpo principale. Dopo aver raggiunto un’altitudine suborbitale elevata, il booster rilascerebbe un primo stadio capace di lanciare satelliti della massa di circa 1300 kg in orbita polare. Il booster del primo stadio, riutilizzabile, rientrerebbe a terra nell’assetto orizzontale tipico dello spazio-plano, pronto per un volo successivo, potenzialmente nel giro di poche ore.
Nella sua ambizione di operatività di spazio-plano completamente affidabile ed economica, la DARPA e la Boeing pianificano di eseguire un test di volo della tecnologia XS-1 pure esso piuttosto ambizioso: un gruppo di 10 voli in 10 giorni. Se eseguito con successo, il programma potrebbe anche introdurre un servizio commerciale che in futuro potrebbe essere connotato da costi estremamente bassi, nell’ordine di 5 milioni di dollari per lancio, incluso il costo dello stadio superiore non riutilizzabile, assumendo però una frequenza di voli ricorrenti di almeno 10 voli l’anno.
Per raggiungere questi obiettivi, i progettisti dell’XS-1 contano di approfittare della tecnologia e dei sistemi di supporto che hanno reso sempre più affidabili i velivoli militari. La fase 2/3 dello sviluppo dell’XS-1 intende creare un ciclo efficiente integrando numerosi componenti allo stato dell’arte, inclusi molti progetti già portati a termine dalla NASA, dalla DARPA e dalla US Air Force. Per esempio la tecnologia propulsiva del modello dimostrativo dell’XS-1 è quella del AR-22 della Aerojet Rocketdyne, una versione che eredita la potenza del motore principale dello Shuttle (SSME).
Altre tecnologie incluse nel programma XS-1 sono i serbatoi di propellente criogenico molto leggeri, i materiali utilizzati per le ali, di lega composita ibrida capaci di sostenere le temperature superiori a 2000°C tipiche del volo suborbitale ipersonico.
La fase 2 dello sviluppo che comprende la progettazione, la costruzione e il test del veicolo dimostrativo, prenderà le mosse nel 2019, con la fatidica prova di 10 lanci in 10 giorni. La fase 3 ha invece come obiettivo dai 12 ai 15 voli di prova, al momento previsti per il 2020. La prima velocità di test sarebbe a Mach 5 e senza carico utile, mentre i voli successivi prevederebbero velocità sino a Mach 10 con la dimostrazione di carico utile tra 350 e 1300 kg verso l’orbita bassa terrestre.
L’obiettivo non tanto secondario del progetto è, come detto, quello di incoraggiare il settore privato e commerciale ad adottare l’approccio dell’XS-1 al volo spaziale, con la filosofia del lancio on demand e con una preparazione molto veloce. In vista di questi raggiungimenti, la DARPA conta di rilasciare dati selezionati dalle prove alle aziende private che siano interessate alle specifiche rilevanti per il lancio di carico utile.
Una tecnologia decisamente dinamica e profondamente interessante per il settore privato, ma soprattutto per le agenzie della difesa, per cui un accesso per così dire “routinario” e veloce, snello allo spazio è decisamente basilare per lo sviluppo di strategie critiche per la sicurezza nel ventunesimo secolo.
