SpaceX svela alcuni dettagli sull’imminente volo di Starship

Ship 33 durante l'accensione di un Raptor. Credits: SpaceX

Con l’approcciarsi della partenza di Flight 7, il settimo volo di test di Starship, il lanciatore a due stadi completamente riutilizzabile in fase di sviluppo da parte di SpaceX a Boca Chica (Texas, Stati Uniti d’America), l’azienda ha comunicato alcune novità che si vedranno durante la missione.

Al momento la partenza di Starship è prevista per le 23:00 italiane (le 16:00 locali) del 10 gennaio con una finestra di lancio di un’ora e 37 minuti: la data è stata confermata direttamente da Elon Musk su X e alcune attività sul razzo suggeriscono che si stiano ultimando i preparativi. Nella notte del 3 gennaio è stato infatti installato su Booster 14 il Flight Termination System (FTS), il sistema che permette di distruggere il lanciatore nel caso in cui devii dalla traiettoria prevista o sorgano problemi di vario genere.

L’autorizzazione da parte della Federal Aviation Administration (FAA) è arrivata il 17 dicembre e permetterà a SpaceX di effettuare diversi lanci con lo stesso profilo di questo volo senza la necessità di richiedere una nuova licenza. La FAA ha inoltre inserito cinque eccezioni per cui non sarà aperta un’inchiesta formale, a meno che non risultino morti, danni a proprietà terze o detriti al di fuori di aree preventivamente individuate. Le eccezioni riguardano il cedimento dello scudo termico durante il rientro, del sistema dei flap durante le fasi di elevato stress aerodinamico o dei motori Raptor durante l’atterraggio di Starship o nella riaccensione in orbita, ma anche dei sistemi di Super Heavy durante le operazioni di messa in sicurezza del veicolo una volta catturato sulla torre di lancio. Queste modifiche sono giunte dopo una fase piuttosto conflittuale tra la FAA e SpaceX, con quest’ultima che accusava l’ente federale di voler rallentare di proposito lo sviluppo del lanciatore e più in generale di inefficienza rispetto alle tempistiche adottate dall’azienda. SpaceX con il progetto Starship ha infatti deciso di seguire un approccio iterativo basato su dimostrazioni pratiche più che su simulazioni fin dai primi prototipi e voli di test a bassa quota.

Il profilo di missione sarà del tutto simile a quello visto negli ultimi voli, e comprenderà l’hot staging (separazione tra il primo e il secondo stadio con quest’ultimo che accende i propri propulsori quando ancora unito al primo), il tentativo di recupero del booster direttamente sulla torre di lancio usando i bracci di Mechazilla (come avvenuto per il quinto volo), la riaccensione di un Raptor nel vuoto (durante il sesto volo) e lo splashdown dello stadio superiore nell’oceano indiano.

Se quindi la maggior parte degli eventi sarà simile a quanto già visto nei voli precedenti, a esordire sarà la nuova versione dello stadio superiore, informalmente chiamata Starship V2. Gli aggiornamenti riguardano un miglioramento nelle performance e nell’affidabilità: interessano la posizione e la dimensione delle ali di testa, rimpicciolite e spostate verso la punta del razzo, e lo scudo termico, ora costituito da piastrelle di ultima generazione. Al di sotto di queste è stato aggiunto un ulteriore strato di sicurezza per proteggere le aree esposte in caso di danneggiamento o rottura di alcune piastrelle. Altri miglioramenti sono invece riscontrabili nel sistema di propulsione di Starship: è stata aumentata del 25% la capacità di stoccaggio del propellente, il rivestimento sottovuoto delle linee di alimentazione e un nuovo sistema di alimentazione del carburante per i motori Raptor da usare nello spazio.

Infografica di confronto tra le diverse evoluzioni di Starship. Credits: SpaceX

Anche l’avionica è stata completamente riprogettata, aggiungendo ridondanza e ulteriori miglioramenti: ora Starship dispone di un computer di bordo più potente, antenne integrate che combinano i segnali di Starlink, sistemi di navigazione satellitare e sistemi di comunicazione radio di backup all’interno di ogni unità, sensori di navigazione inerziale e star tracker ridisegnati. Grazie all’utilizzo di Starlink, la mega costellazione di satelliti per la connettività globale di SpaceX, le oltre 30 videocamere installate a bordo potranno trasmettere più di 120 Mbps di telemetria e video in alta definizione in tempo reale in ogni fase del volo, fornendo dati utilissimi agli ingegneri.

Una delle altre novità annunciate da SpaceX per questo volo riguarda proprio Starlink. Per la prima volta si testerà il rilascio di alcuni satelliti da parte di Starship: si tratta nello specifico di 10 esemplari non funzionanti di satelliti Starlink della nuova generazione, simili in dimensioni e peso a quelli che verranno effettivamente costruiti in futuro. Saranno inseriti sulla stessa traiettoria suborbitale dello stadio da cui sono rilasciati: non rimarranno quindi in orbita, con il rischio di diventare detriti spaziali pericolosi per altri satelliti.

Si tratta di un test cruciale per la costellazione: nonostante sia a uno stadio più che avanzato (al momento della stesura di questo articolo i satelliti in orbita sono circa 6.800) e il numero di lanci sia significativo (nel 2024 su 136 lanci di Falcon 9 e Falcon Heavy, ben 90 erano dedicati a Starlink), la capacità di lancio di un Falcon 9, in termini di satelliti dell’attuale generazione, è ridotta: dai 20 ai 24 satelliti, in base all’orbita finale. Con l’utilizzo di Starship il numero di satelliti trasportati e immessi in orbita salirebbe significativamente: sulla base di alcune informazioni non ufficiali, il numero potrebbe essere intorno alla sessantina.

Le differenze principali tra l’attuale versione lanciata dai Falcon 9 (la V2 mini) e quella per Starship è nel meccanismo di rilascio e nelle dimensioni: il Falcon 9 infatti induce una rotazione nel secondo stadio e quindi ai satelliti, mentre Starship li “sputerà” fuori da un’apertura sottile, in modo simile ad un floppy disk che viene disinserito da un computer.

Il focus principale della missione sarà sullo stadio superiore e in particolare sul suo ritorno presso il sito di lancio e la successiva cattura. A tale scopo si testeranno diversi sensori radar sui bracci della torre con lo scopo di migliorare l’accuratezza nella determinazione della distanza rispetto al veicolo in arrivo, sia esso un Booster o una Ship.

Sui lati del veicolo sono state installate delle versioni non strutturali del meccanismo di cattura con la torre, con l’obiettivo di studiarne le performance termiche, e anche delle piastrelle con il bordo più levigato e smussato per impedire la formazione di punti particolarmente caldi e quindi critici. L’intero profilo di rientro è stato studiato per stressare i limiti strutturali dei flap nel momento di massima pressione dinamica.

Come detto in precedenza, un elevato numero di piastrelle dello scudo termico è stato rimosso, con lo scopo di stressare le aree più vulnerabili del razzo e studiare la risposta e le performance di una serie di opzioni alternative, come ad esempio delle piastrelle di metallo, alcune delle quali dotate di un sistema di raffreddamento attivo.

A differenza delle altre missioni, un Gulfstream V dell’agenzia spaziale statunitense (NASA) catturerà immagini del rientro di Starship.

Per quanto riguarda il Booster invece sarà riutilizzato un motore Raptor di Booster 12, quello utilizzato per il primo e riuscito tentativo di recupero con le chopstick. Ci saranno alcuni miglioramenti nella protezione dei sensori sulla torre, per evitare che un loro danneggiamento comprometta le capacità di recupero del booster: anche in questa missione il comando per il recupero sarà inviato manualmente dal direttore di volo di SpaceX, solo dopo che il booster e la torre avranno restituito informazioni positive sul rispettivo stato di salute. In caso negativo – in modo simile a quanto accaduto durante il sesto volo – il booster si dirigerà al largo del Golfo del Messico, effettuando uno splashdown controllato.

Nell’attesa del settimo volo di Starship, SpaceX ha rilasciato un video degli highlights del precedente.

Fonti: SpaceX

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Matteo Deguidi

Studio Astrophysics and Cosmology a Padova e qui provo a raccontare quello che succede nel mondo dell'astronautica mondiale, concentrandomi su missioni scientifiche in corso o in fase di sviluppo, con qualche spruzzata di astronomia.