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Starship IFT-4 – Successo totale!

Non sono passati nemmeno tre mesi dal precedente volo di test, ed ecco che SpaceX lo fa di nuovo: Starship IFT-4 (Integrated Flight Test) è stato un successo totale, e ha visto per la prima volta un ammaraggio morbido sia da parte del booster Superheavy sia della Ship! Un lancio che è stato, a dir poco, incredibile!

Decollo al rallentatore di Starship IFT-4 – Crediti: SpaceX
La nostra diretta!

Il sogno della riusabilità totale

Starship è un razzo estremamente ambizioso. Non solo punta a essere il più potente lanciatore mai sviluppato, superiore di quasi tre volte al famosissimo Saturn V, ma anche a essere interamente riutilizzabile. SpaceX ha già ampiamente dimostrato come questa strada sia quella che possa portare ad abbattimenti significativi dei costi dell’esplorazione spaziale. Nel corso del 2023, SpaceX ha dominato il mercato globale, lanciando l’80% della massa totale. Questo grazie alla riutilizzabilità parziale del suo Falcon 9, che ha permesso di abbattere i costi di lancio a poche migliaia di dollari al kg.

Una Starship totalmente riutilizzabile, con le sue 100-150 tonnellate di carico utile per l’orbita bassa, significa ridurre ulteriormente questi costi. Questo renderebbe possibile una vera e propria ondata di colonizzazione del Sistema Solare, dalla Luna a Marte e agli asteroidi. Per ora è pura fantascienza, ma è una fantascienza futuribile. La vera sfida sta nel dimostrare che questa cosa è economicamente fattibile.

Per cinque anni gli appassionati di tutto il mondo hanno assistito, quotidianamente, ai progressi del programma. Anche grazie alle innumerevoli webcam puntate su Starfactory e Starbase, le due strutture di SpaceX situate nel delta del Rio Grande, al confine con il Messico. Mese dopo mese, test dopo test, Starship ha preso forma sotto ai nostri occhi, fino ad arrivare al risultato storico di oggi.

Riassunto delle puntate precedenti

Le prime Starship

La nostra diretta di SN15

Le prime a versioni a volare furono “semplici” prototipi del secondo stadio, la Ship. Nel giro di poco tempo si passò dai “boiler volanti” come SN5 e SN6 a una vera Ship dotata di superficie aerodinamiche, SN8.

Ovviamente ci furono un sacco di esplosioni e di atterraggi frizzanti, fino al volo storico di SN15 il 6 maggio del 2021: la prima Ship a compiere con successo la manovra di ribaltamento in volo e ad atterrare morbidamente sulle proprie zampette. La prima fase del programma era completa, e SpaceX si dedicò quindi alla costruzione, ai test e all’integrazione del primo stadio, il booster Superheavy. Per anni non ci furono altri test di lancio, fino alla scorsa primavera

IFT-1 – Booster 7 e Ship 24

Il 20 aprile del 2023 la prima Starship completa della storia si staccò dal pad orbitale di lancio di Starbase, il primo test di volo integrato. In linea con tutti i test del passato e con la filosofia di sviluppo di SpaceX, il volo non durò molto. Il decollo fu disastroso per la rampa di lancio (che venne praticamente fatta a pezzi dalla potenza dei 33 motori Raptor a pieno regime), il razzo si alzò a fatica e con molti motori danneggiati, la separazione tra i due stadi non venne eseguita correttamente e infine il tutto esplose dopo 4 minuti a circa 39 km di quota.

IFT-2 – Booster 8 e Ship 25

Fotografia del momento dello staging
Momento dello staging a caldo – Crediti: SpaceX

Dopo quasi sette mesi di lavoro, il 18 novembre 2023, è stata la volta del secondo test di volo integrato: il pad riparato, e dotato di un sistema di soppressione del rumore, ha retto a meraviglia. Starship si è sollevata con tutti i motori operativi, e ha raggiunto senza problemi il momento della separazione tra gli stadi. Questa è avvenuta in modo totalmente nuovo per un razzo di tale stazza: hot staging! La Ship in pratica accende i motori prima di separarsi dal Booster.

La manovra è stata eseguita alla perfezione, ma le note si son fatte dolenti subito dopo: il Booster non è riuscito a riaccendere tutti i suoi motori per la manovra di rientro (il boostback), ed è esploso. La Ship ha proseguito per alcuni minuti, per poi esplodere anch’essa poco prima del completamento della manovra di inserimento suborbitale. La causa: valvole del propellente intasate da detriti. Le vibrazioni di un lancio del genere non scherzano, e possono staccare pezzi interni al razzo.

IFT-3 – Booster 10 e Ship 28

SpaceX è quindi tornata sui progetti e ha applicato altre e ulteriori modifiche, approntando Starship per il terzo test di volo integrato, il 14 marzo 2024. Come da copione, le cose sono andate ancora meglio! Dopo un decollo e uno staging perfetto, il Booster ha completato la manovra di boostback e la Ship si è correttamente inserita nella sua sub-orbita. Il Booster ha poi eseguito il rientro atmosferico, ma non è riuscito a riaccendere correttamente i motori per l’ammaraggio morbido, disintegrandosi a 460 metri di quota sull’oceano.

La Ship invece ha proseguito, ha dimostrato il trasferimento orbitale di propellente e l’apertura della baia di carico, e poi ha affrontato i rigori del rientro atmosferico. Purtroppo però il sistema di controllo assetto non ha funzionato come si deve. La Ship ha iniziato un rollio incontrollato, ha finito per esporre zone non protette dallo scudo termico e si è disintegrata a 65 km di quota sull’Oceano Indiano.

IFT-4: la volta buona

Infografica dei partecipandi al volo Starship IFT-4
Infografica di Booster 11 e Ship 29 – Crediti: Boca Bingo via X

Stando quanto detto finora, era inevitabile che IFT-4 si rivelasse ancora più eccitante! E il test non ha minimamente deluso le aspettative. Le modifiche principali eseguite sul prototipo hanno visto l’aggiunta di rinforzi alla struttura del Booster 11, l’aumento del numero di propulsori di assetto per la Ship 29, e l’implementazione di ulteriori misure contro il distacco interno di materiali e l’intasamento delle valvole. Inoltre si è deciso di scartare l’anello di hot-staging dopo la sperazione, per ridurre la massa del booster.

Alle 14:50 italiane del 6 giugno 2024, la Starship composta dal Booster 11 e dalla Ship 29 si è sollevata dalla rampa di lancio! Unico intoppo: uno dei 20 Raptor statici esterni che non si è acceso). Il razzo ha seguito una traiettoria perfetta fino alla manovra di hot staging, quando il Booster 11 si è staccato e ha compiuto alla perfezione il boostback. Ship ha proseguito, entrando in orbita. Tutto da manuale e come già avvenuto per il terzo test di volo. Ma il meglio doveva ancora venire!

Ammaraggi spettacolari

Perché stavolta per Booster 11 è andato tutto liscio: il primo stadio ha infatti attraversato indenne il rientro atmosferico, è precipitato verticalmente verso l’oceano e ha riacceso correttamente i suoi motori (tranne uno dell’anello interno) in vista dell’ammaraggio. Nel giro dell’ultimo km di caduta ha praticamente annullato la sua velocità verticale, appoggiandosi delicatamente sulla superficie del mare! Le webcam di bordo ci hanno mostrato immagini al limite dell’incredibile! Poi il propellente è terminato, il booster si è cappottato ed è avvenuta la sua distruzione come preventivato.

L’ammaraggio spettacolare del Booster 11 – Crediti: SpaceX

Infine, Ship 29: il sistema di controllo assetto ha funzionato a meraviglia, e la navicella ha potuto affrontare il rigore del rientro atmosferico orientata correttamente. Intorno ai 100 km di quota sono apparse le prime traccia di plasma, che è diventato sempre più caldo e intenso man mano che la Ship affondava negli strati più densi dell’atmosfera. Durante la fase di massimo riscaldamento è apparso chiaro che c’è ancora molto lavoro da fare. Nella cerniera di uno dei flap sommitali si è sviluppata un’infiltrazione di plasma incandescente, che ha rapidamente preso a smembrare lo scudo termico. Una volta che le prime piastrelle si sono staccate, la struttura del flap è rimasta esposta direttamente al calore e ha preso a liquefarsi sotto agli occhi degli spettatori!

Tutto sembrava perduto, la webcam è rimasta accecata dalla fuliggine, il suo vetro si è spaccato, il flap è sparito alla vista… Ma Ship 29 ha continuato nella sua traiettoria, apparentemente indistruttibile, finché è successo l’impossibile: nonostante i danni gravissimi, il flap era ancora operativo! Un vero totem all’incredibile ingegneria dietro a questo lanciatore! A pochi metri dalla superficie del mare, Ship 29 si è posizionata verticalmente (il belly flop di SN15), ha riacceso i motori ed è ammarata gentilmente e in posizione verticale! Poi è stato il suo turno di cappottarsi ed esplodere come preventivato.

L’incredibile ammaraggio di Ship 29 – Crediti: SpaceX

E ora che succede?

Questo test è sicuramente una vera e propria pietra miliare nel programma Starship, perché separa tutto quanto di fatto finora con quello che sta per arrivare. Starship ha dimostrato per la prima volta le sue capacità di decollo, manovra e ammaraggio, forse la sfida ingegneristica più grande dell’intero programma. C’è un prima e un dopo IFT-4.

C’è ancora moltissimo lavoro da fare, ma ormai è dimostrato che l’impalcatura del progetto è solida e funzionale. Non si può che migliorare! Nei prossimi test andrà perfezionato il rientro atmosferico e c’è ancora qualcosa da sistemare nella procedura di riaccensione dei Raptor. Poi ovviamente c’è la prossima grande sfida: catturare al volo il Booster con le “bacchette” della torre di lancio, e far atterrare la Ship su un pad di atterraggio apposito. Una volta che queste due operazioni saranno dimostrate con successo, la strada per la Luna sarà aperta.

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