2023/04/20

(AGG 2023/04/21 23:10) SpaceX ritenta il lancio della Starship e offre lo spettacolo promesso

Ultimo aggiornamento: 2023/04/21 23:10.

Stamattina sono stato ospite di Radio3scienza (Rai) per parlare del nuovo tentativo di lancio di Starship, previsto per oggi. Qui trovate la registrazione.

Sto correndo per chiudere il podcast di domani per la RSI, ma ho un occhio sulla diretta streaming del tentativo di lancio di SpaceX, che è visibile qui sotto. La finestra di lancio inizia alle 15.28 italiane e dura un’oretta. Buona visione!

2023/04/20 19:00. Come avete probabilmente visto, il lancio si è concluso prematuramente con un’esplosione controllata dopo quattro minuti di volo. In dettaglio:

  • 00:00 Dopo un breve fermo del conto alla rovescia quando mancavano solo 40 secondi al decollo, il vettore ha acceso quasi tutti i suoi 33 motori del primo stadio (due perimetrali e uno centrale non si sono accesi), si è sollevato da terra e ha superato la torre di lancio indenne, diventando così il veicolo spaziale più grande (119 metri di altezza), pesante (5000 tonnellate a pieno carico) e potente mai lanciato (7000 tonnellate di spinta), superando sia il Saturn V statunitense sia l’N-1 sovietico (anche come numero di motori nel primo stadio).
    Dopo aver superato la torre, la Starship ha iniziato a scivolare lateralmente in maniera molto vistosa, forse a causa della spinta sbilanciata derivante dai motori non funzionanti, e il getto dei motori ha scagliato detriti a grande distanza. A differenza di altri vettori, la nube al decollo è costituita da polvere sollevata: il getto dei motori in sé è quasi trasparente.
  • 00:34 Si è visto un bagliore alla base del vettore.
  • 00:42 Si è spento un quarto motore, un altro di quelli perimetrali.
  • 01:03 Si è spento un quinto motore, anch’esso perimetrale.
  • 01:09 Le riprese video da terra hanno permesso di notare la particolare combustione dei motori Raptor, alimentati a ossigeno liquido e metano liquido, che producono una fiammata quasi trasparente attraverso la quale era visibilissimo il bagliore intenso dei motori accesi, ed è stato possibile notare che anche un sesto motore, anch’esso perimetrale, era spento. Questo spegnimento non è stato indicato nella telemetria pubblica. I cinque motori perimetrali spenti si trovavano tutti sullo stesso lato del veicolo, producendo una spinta sbilanciata.
  • 01:24 A 9 km di quota, con 6 motori spenti, la Starship ha superato il Max Q, ossia il momento di massima pressione aerodinamica longitudinale, generata dal passaggio a quasi 900 km/h attraverso gli strati densi dell’atmosfera. Questa è una fase critica per verificare la resistenza strutturale di qualunque veicolo spaziale: averla superata già al primo volo è un ottimo risultato.
  • 01:40 A circa 14 km e 1200 km/h, secondo la telemetria il veicolo ha perso un settimo motore, anche questo perimetrale. Questo settimo motore si è riacceso poco dopo, a circa 18 km di quota. Alcune riprese mostrano tuttavia otto motori spenti.
Fonte: Space Hipsters.
  • 02:09 A circa 24 km e 1790 km/h, sono state diffuse le prime immagini in diretta dalle telecamere di bordo del primo stadio, con visuale esterna e anche dell’interno, nella zona interstadio.
  • 02:25 A circa 29 km e 2100 km/h, le riprese hanno mostrato una rapida variazione di orientamento del veicolo, che ha iniziato a ruotare su se stesso disponendosi addirittura in senso contrario alla traiettoria di ascesa, e ha cominciato a perdere velocità. Il primo stadio non si è sganciato dal secondo, come avrebbe dovuto fare.
  • 03:09 A 1650 km/h, la Starship ha raggiunto una quota massima di circa 39 km (eguagliando il miglior risultato dell’N-1 sovietico) e poi ha cominciato a ricadere, vistosamente fuori controllo.
  • 04:00 L’intero veicolo è stato fatto esplodere con un comando a distanza, squarciando i serbatoi e disperdendo il propellente senza fargli prendere fuoco, a circa 40 km dalla costa, sopra il Golfo del Messico. Il primo stadio aveva comunque quasi esaurito il proprio carico di ossigeno liquido e metano liquido.

Dopo il volo ho fatto questa intervista a caldo su Radio Radicale:

Sto ancora raccogliendo i dati e le immagini; spero di pubblicare qualcosa stanotte. In ogni caso, lo spettacolo promesso c’è stato e questo è solo il primo lancio di prova di una lunga serie. Sarebbe stato un miracolo se fosse andato tutto secondo i piani.

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Per i giornalisti e per chiunque abbia problemi a capire perché questo lancio non è da chiamare “fallimento”: perché è un test, e i test consistono proprio nel provare cose nuove fino a distruggerle, se necessario, per scoprirne i limiti prima che vengano usate dalla gente. Direste che un crash test di un’auto nuova è un “fallimento” perché l’auto si è accartocciata quando è stata scagliata contro un muro?

E per chi pensa che il volo di oggi metta in qualche modo a repentaglio tutto il programma spaziale di SpaceX e la reputazione dell’azienda, forse non è chiaro come lavora SpaceX. Fa quella che si chiama iterazione rapida: fai un prototipo spiccio, lo collaudi, scopri cosa non va; correggi rapidamente il problema nel prototipo successivo, lo collaudi, scopri altre cose da sistemare e le sistemi; e ripeti questo processo fino a che non c’è più niente che non va.

Questo è stato il metodo usato da SpaceX per il razzo Falcon 9: quello che tutti dicevano che era impossibile far volare e soprattutto far tornare a terra intero per riutilizzarlo. E sappiamo benissimo com’è andata. Oggi il Falcon 9 trasporta regolarmente cargo e astronauti e il suo primo stadio atterra regolarmente su una nave appoggio o sulla terraferma, intanto che le aziende concorrenti sono ancora fermi ai razzi usa e getta che costano una pazzia. Ma arrivare a questo successo non è stato immediato. Ci sono voluti tanti tentativi. Lo ricorda bene questo video:

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2023/04/20 21:45. Comincio a pubblicare alcuni video e alcune immagini, perché sono straordinarie e documentano bene le fasi del test e dei danni eccezionali prodotti sotto la rampa (un cratere enorme) e nella zona di decollo.

SpaceX scrive che “alle 8.33 CT, Starship si è sollevata con successo dalla rampa di lancio orbitale per la prima volta. Il veicolo ha superato la rampa e la spiaggia, arrampicandosi fino a un apogeo di circa 39 km sopra il Golfo del Messico – la quota massima mai raggiunta finora da una Starship. Il veicolo ha subìto lo spegnimento di vari motori durante il collaudo in volo, ha perso quota e ha iniziato a ruotare su se stesso. Il sistema di autodistruzione è stato attivato sia sul vettore, sia sul veicolo spaziale. Come da procedura standard, la rampa e la zona circostante erano state sgomberate con ampio anticipo e ci aspettiamo che la strada e la spiaggia vicino alla rampa restino chiuse fino a domani. Con un test come questo, il successo deriva da quello che si impara, e abbiamo imparato tantissimo a proposito del veicolo e dei sistemi a terra. Questo ci aiuterà a migliorare i voli futuri di Starship.”

Il volo


Il momento del decollo della Starship, ripreso molto da vicino. Fonte: Elon Musk.
La Starship raggiunge velocità supersonica. Si vedono molto chiaramente i motori spenti. Fonte: Elon Musk.

Segnalo inoltre le magnifiche foto di John Kraus, dalle quali estraggo due dettagli della situazione dei motori:


I danni

Il cratere che si è formato sotto la rampa di lancio è enorme e la quantità di detriti scagliati dal razzo a grande distanza è impressionante. Chiaramente non scavare una trincea di scarico della spinta e non predisporre un sistema di assorbimento delle onde d’urto, come fanno da tempo la NASA e anche SpaceX per i lanci normali, è stato un errore, che dovrà essere rimediato non solo qui, ma anche presso la rampa gemella attualmente in avanzata costruzione al Kennedy Space Center.

Un’altra immagine del cratere alla base della rampa di lancio scavato dalla spinta e dalla pressione sonora dei motori dei primo stadio (fonte: Techniques Spatiales).
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