L’astronave Starship non soltanto è il più grande mezzo spaziale costruito dall’uomo, ma utilizza tecnologie mai sperimentate prima

Provate a immaginare un palazzo di 24 piani e uno di 16 piani. Ponete il secondo sopra il primo, poi sparate il tutto nello spazio con 33 motori a reazione che sviluppano una spinta di quasi 9.000 tonnellate.

I due palazzi giunti nello spazio si separano; il primo manovra per tornare giù e atterrare verticalmente in autonomia, accanto alla torre di lancio che lo “acchiappa” al volo e lo appoggia a terra. Il secondo continua verso l’orbita, quindi dopo avere compiuto la propria missione torna giù anche lui per essere preso “al volo” dalle pinze giganti della torre di lancio (soprannominata “Mechazilla”) e, infine, posto sul vettore principale, pronto a ripartire.

Questo sarà il funzionamento nominale dell’astronave Starship di SpaceX, una nave spaziale multi-funzione totalmente riutilizzabile, della quale il 6 giugno 2024 è stato compiuto il quarto volo di test dallo spazioporto di Boca Chica, in Texas, vicino al confine col Messico.

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Qualche numero per capire di che cosa si parla

La parte inferiore dell’astronave, ovvero il lanciatore Super Heavy, è alta 69 metri e ha un diametro di 9. Utilizza 33 motori Raptor di seconda generazione, ognuno capace di sviluppare 230 tonnellate di spinta (circa 2.256 kiloNewton). Una tonnellata di spinta, in ambito aerospaziale, è la spinta necessaria per sollevare una massa di una tonnellata sulla superficie terrestre.

La parte superiore, la vera e propria Starship, è alta 50 metri e una volta portata a regime di funzionamento nominale sarà la più grande astronave mai progettata, in grado di portare un equipaggio fino a 100 persone.

L’astronave Starship di SpaceX è alta in tutto oltre 120 metri, pesa al lancio 5.000 tonnellate (la maggior parte carburante, come sempre accade nei razzi) e, nell’attuale versione, ha una spinta al decollo di 72.000 kiloNewton. Entrambi gli stadi, il lanciatore e l’astronave vera e propria, saranno interamente recuperabili attraverso un atterraggio controllato che nel proprio funzionamento finale avrà molto della fantascienza.

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Lo spettacolare video ufficiale di SpaceX

Il video ufficiale parte da 3’30 secondi prima del lancio, ovvero a 36’34” del video completo. Varrebbe la pena di guardarsi tutto il video, tuttavia qui sotto trovate l’elenco dei momenti salienti. Le scene a cui possiamo assistere in diretta sono rese possibili dalla presenza dei satelliti StarLink per la connessione Internet, sempre di SpaceX.

• A 42’50” possiamo assistere alla separazione del primo e del secondo stadio: il Super Heavy si prepara alla discesa, mentre la Starship accende i motori per completare l’immissione orbitale.
• A 44’10” l’anello di congiunzione fra le due parti si separa dal Super Heavy, per andarsi a disintegrare in atmosfera (da quanto si sa questa è una soluzione provvisoria). Quindi, mentre la Starship continua ad accelerare, il primo stadio inizia a ricadere verso terra; per questo test è previsto uno “splashdown” controllato nell’oceano.
• A 46:15 vediamo a tutto schermo quanto ripreso dalla videocamera posta sulla parte superiore del primo stadio, seguito dagli incredibili momenti fino alla nuova accensione dei Raptor per frenare la caduta. La decelerazione di quella struttura così grossa e pesante è davvero impressionante; dapprima è causata dall’attrito atmosferico sulle grandi “Grid Fins” che spuntano dalla sommità, quindi dalla nuova accensione di 13 dei 33 motori, a un chilometro d’altezza, che riducono in pochi secondi la velocità di caduta da 1.200 km orari a zero. Per qualche momento il Super Heavy (che, ricordiamo, è alto 70 metri) resta sospeso verticalmente sulla superficie dell’oceano, dopodiché inizia ad appoggiarsi sull’acqua.

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Così continua il magico volo della Starship

Nel frattempo, il secondo stadio accelera verso l’orbita, raggiungendo una velocità di circa 26.500 chilometri l’ora e un altitudine di 170 km.

• A 1 ora e 25‘ la Starship ha iniziato il rientro, l’altitudine si è ridotta a 107 km e la velocità è aumentata a 26.700 km orari. Possiamo vedere il plasma che inizia a formarsi intorno allo scafo per l’attrito con gli strati alti dell’atmosfera.
• A 1 ora e 27′ il fenomeno è più evidente e impressionante: il plasma raggiunge temperature di 3.000 C°. Qui inizia la fase cruciale del test, la verifica della resistenza dello scudo termico. La velocità della Starship inizia gradualmente a diminuire.
• Il segnale video continua ad arrivare nonostante la situazione esterna non proprio ideale, grazie alla dimensione dell’astronave che crea una bolla “libera” dal plasma. A 1 ora e 35′ lo scudo termico inizia a danneggiarsi. Siamo a 65 km di altezza. In questo test SpaceX ha raccolto una grande quantità di dati preziosissimi: non soltanto per migliorare le prossime versioni dello scudo termico, ma anche per comprendere meglio quanto sia accaduto nell’incidente dello Space Shuttle Columbia del primo febbraio 2003.

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La parte più drammatica ed esaltante del test

Nonostante i danni allo scudo termico e alle alette, la Starship è comunque riuscita a completare il rientro e a riaccendere i motori per lo splashdown controllato nell’oceano, come previsto.

• A 1h 37’30” iniziano a essere evidenti i primi danni sull’ala ripresa dalla telecamera. Siamo a 56 km di altezza e la velocità dell’astronave si è ridotta a 16.350 km/h.
• A 1h 38’30” le stesse commentatrici di SpaceX sono incredule del fatto che la Starship mantenga la rotta e che il segnale continui ad arrivare. L’ala sta andando in pezzi e pochi secondi dopo il vetro della telecamera si sporca per i detriti.
• A 1h 29’57” il segnale della Starship scompare, ma la telemetria continua ad arrivare. L’altitudine si è ridotta a 47 km e la velocità a 10.970 km orari.
• A 1h 40’06” il segnale ricompare. Ormai non si riesce a vedere granché, ma il collegamento video continua ad arrivare. Tutti noi vorremmo conoscere la marca di quella telecamera.
• A 1h 41’55” il segnale è andato di nuovo perso, la telemetria indica che siamo al momento di massima pressione aerodinamica (Max-Q): 38 chilometri di altezza, 5.580 km/h.
• A 1h 42’28” l’eroica telecamera rimanda il segnale video. La Starship mantiene l’angolo di rientro.
• A 1h 43’33” la velocità diventa subsonica.
• A 1h 44’30” l’astronave è in assetto perfettamente orizzontale, come previsto.
• A 1h 45’40” la Starship si raddrizza e i motori si riaccendono (anche se non compare sulla grafica)
• A 1h 45’55” per un momento si vede chiaramente l’ala. La Starship riduce a 0 la velocità.

Un paio di giorni dopo SpaceX ha diffuso una ripresa esterna, con gli ultimi secondi dell’ammaraggio del primo stadio.

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Il successo di SpaceX, in collaborazione con la NASA

Il test è stato un pieno successo e, secondo Elon Musk, fonndatore e attuale Chief Executive Officer di SpaceX, nel prossimo test potremmo assistere al recupero “al volo” del primo stadio. Lo scudo termico va senz’altro migliorato, attendiamo i risultati ufficiali dell’analisi di volo per i particolari.

Con i Falcon 9, già da diversi anni funzionanti e riutilizzabili, SpaceX ha drasticamente ridotto i costi di accesso allo spazio. Con Starship verrà compiuto un ulteriore salto di qualità: sarà anche uno dei sistemi di atterraggio previsti dalla NASA per le prossime missioni lunari. Potrà essere prodotta in diverse versioni, per missioni in orbita bassa e alta (qualcuno pensa già a una nuova riparazione e aggiornamento per il telescopio spaziale Hubble) e anche per i voli transcontinentali.

Nella visione di Elon Musk, l’astronave Starship di SpaceX sarà in grado di portarci infine su Marte, grazie al rifornimento di propellente in orbita (che va ancora testato). Quindi, in prospettiva, parliamo di una tecnologia che finalmente rivoluzionerà in buona parte il nostro approccio ai voli spaziali.

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Qualche considerazione sulle nostre priorità

Mentre negli Stati Uniti, ma anche in Cina e in altri Paesi, si lavora alacremente per un futuro economicamente accessibile nello spazio, con la prospettiva di sfruttare le ricchissime risorse minerarie degli asteroidi, colonizzare la Luna e Marte, dare la possibilità di effettuare esperimenti e produzioni in micro-gravità anche ad aziende private a basso budget, alle università e alle scuole superiori grazie al continuo abbassamento dei costi di lancio; mentre insomma si assiste a una nuova corsa verso lo spazio, questa volta per rimanerci a lavorare e a crescere, cosa vediamo in altri Paesi come l’Italia?

Si registra una sostanziale indifferenza, se non addirittura un tracotante disprezzo di una parte del grande pubblico, pilotati da un’informazione spesso distorta e totalmente ignorante dei progressi in atto e della loro importanza.

Questo test ha dimostrato una volta per tutte la fattibilità di queste nuove tecnologie innovative, grazie alle quali l’intera astronave non soltanto verrà recuperata dopo ogni lancio, ma sarà messa in grado di ripartire in tempo brevi. Magari non meritava l’apertura della prima pagina dei giornali, ma un trafiletto con approfondimento nelle pagine interne direi proprio di sì. Qualcuno ne ha sentito parlare ai telegiornali, magari con cognizione di causa?

Da notare che l’Italia è sempre stata e continua a essere in prima linea per le tecnologie spaziali; eppure, la sensibilità popolare appare lontanissima da questa visione; sembra quasi che non interessi più a nessuno il destino dell’umanità come specie, un futuro migliore per tutti, anzi si moltiplicano gli “auguri di estinzione” sui social (ai quali chi scrive è spesso personalmente tentato di rispondere invitando a dare il buon esempio), i negazionisti dello sbarco sulla Luna, addirittura i negazionisti dell’esistenza dello spazio o della possibilità di andarci (!).

Per citare un film bellissimo e profetico del 2014, “Interstellar” di Christopher Nolan, ”È come se ci fossimo dimenticati chi siamo: esploratori, pionieri, non dei guardiani. (…) Un tempo per la meraviglia alzavamo al cielo lo sguardo, sentendoci parte del firmamento. Ora invece lo abbassiamo, preoccupati di far parte del mare di fango”.

Ma la vera innovazione ci spinge verso l’alto. Forse è l’ora di risvegliarci e di “rinascere alla meraviglia” per il mondo che ci circonda.

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