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SpaceX lancia il 15° volo di Starship e punta alla doppia cattura degli stadi: come sarà il rientro

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Astrofisico
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La Ship appesa ai bracci meccanici della torre di lancio e recupero Mechazilla. Credits: SpaceX
Il prossimo test di SpaceX, previsto per le 23:45 del 13 novembre (ora italiana) non punta soltanto a portare Starship in orbita: l’obiettivo è far rientrare entrambi gli stadi alla base e recuperarli con la torre di lancio. Per la navetta Ship sarebbe il primo tentativo in assoluto di recupero.

Il quindicesimo volo di Starship è atteso a Starbase per la notte di oggi, 13 novembre: la finestra di lancio dovrebbe aprirsi alle 22:45 UTC (23:45 in Italia) e durare 75 minuti. Per la prima volta, SpaceX tenterà di recuperare sia il primo stadio (il booster Super Heavy) sia il secondo stadio (la navetta Ship) al volo di ritorno.

La missione prevede la cattura di entrambi gli stadi con le grandi braccia meccaniche della torre di lancio Mechazilla, l'imponente torre di lancio e recupero sviluppata da SpaceX per il lancio di Starship, alta 150 metri e dotata di grandi bracci meccanici mobili soprannominati chopsticks.

Finora, le braccia meccaniche della torre hanno afferrato soltanto il booster e la navetta era sempre stata fatta atterrare in oceano dopo il rientro atmosferico. In caso di successo, si tratterà di un evento importantissimo per SpaceX che permetterà all'azienda di passare alle fasi successive dello sviluppo della navetta Ship per i futuri viaggi verso la superficie lunare.

Come sarà il quindicesimo volo di Starship con la doppia cattura di booster e navetta

A volare sarà la Starship nella versione V3, con il primo stadio Super Heavy Booster numero 22 e la navetta Ship numero 42. Starship V3 integra i nuovi motori Raptor 3, più potenti e compatti, che eliminano le pesanti protezioni termiche esterne delle versioni precedenti.

L'intero razzo sarà ancora più alto delle versioni precedenti, con oltre 124 metri di altezza, e aumenterà anche il carico utile, con oltre 100 tonnellate di massa totale trasportabile in orbita bassa. Saranno introdotti anche nuovi boccaporti, indispensabili per il futuro rifornimento di propellente in orbita con un'altra navetta Ship.

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Immagine aerea notturna di Starbase, in Texas, da dove Starship decollerà e verrà recuperata. Credits: SpaceX

Dopo il decollo dalla base Starbase in Texas, i 33 Raptor del Super Heavy spingeranno il sistema verso lo spazio e il booster invertirà poi la rotta verso Starbase una volta rilasciata la navetta.

La cattura è prevista a circa sei minuti e mezzo dal decollo. La Ship 42, invece, continuerà il viaggio in autonomia: il piano prevede che raggiunga un’orbita a circa 275 km di quota e vi rimanga per oltre 22 ore, completando all’incirca 14 orbite terrestri.

Il numero elevato di orbite intorno alla Terra servirà innanzitutto ad assicurarsi di portare il veicolo nella posizione giusta per imboccare il corridoio di rientro verso il Texas. Durante la fase orbitale saranno inoltre monitorati i sistemi di bordo e le condizioni della navetta.

Il centro di controllo potrà comunque anticipare il rientro se i dati raccolti non saranno compatibili con il profilo completo.

Il tempo trascorso in orbita rende, quindi, il test più articolato di una semplice prova di rientro come quelle effettuate nei lanci precedenti. Prima di affrontare la discesa, infatti, Ship 42 dovrà completare una lunga fase di volo autonomo e mantenere la capacità di manovrare in modo controllato. Anche la finestra temporale per il ritorno dipenderà dalla geometria orbitale e dal punto in cui la navetta si troverà rispetto a Starbase.

A bordo di Ship 42 ci saranno anche 26 satelliti Starlink nella versione V3, da rilasciare durante la prima parte del volo. Tre di questi saranno dotati di telecamere rivolte verso la Ship per osservare lo scudo termico e raccogliere immagini delle piastrelle protettive.

I dati saranno importanti per valutare se la navetta potrà affrontare il rientro atmosferico (una delle parti più delicate oltre alla cattura vera e propria) e raggiungere la torre senza danni incompatibili con la cattura.

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Le diverse fasi della missione Flight 15 per il recupero combinato del booster Super Heavy e della navetta Ship. Credits: SpaceX

La fase più delicata per Ship 42 inizierà, quindi, in uscita dall’orbita bassa, una volta che avrà ricevuto l’ok per iniziare la manovra. Starship scenderà quasi orizzontalmente con la parte inferiore della navetta rivolto al flusso d’aria, sfruttando lo scafo della fusoliera per frenare e dissipare energia cinetica.

La Ship è anche dotata di quattro flap mobili che controlleranno assetto e traiettoria, mentre lo scudo termico proteggerà la struttura dal riscaldamento dovuto alla compressione e all’attrito dell’aria.

La navetta dovrà infatti dissipare tutta la velocità acquisita per entrare in orbita (circa 28.000 km/h) per arrivare infine in prossimità della rampa di lancio con una velocità minima di poche centinaia di chilometri all'ora.

Quando sarà vicina alla rampa la navetta, dovrà ruotare in verticale, riaccendere i motori e rallentare fino a raggiungere il punto di cattura.

Le braccia di Mechazilla dovranno intercettarla mentre è ancora in volo, agganciandola in corrispondenza di appositi punti strutturali. Si tratta di un atterraggio con una manovra di posizionamento estremamente precisa, nella quale velocità, orientamento e quota devono rientrare in margini molto stretti.

Le fasi successive delle missioni di SpaceX: rifornimento in orbita e atterraggio sulla Luna

Se entrambi i tentativi riuscissero, SpaceX dimostrerebbe che un sistema di lancio orbitale può tornare alla rampa con tutti e due gli stadi. Sarebbe un passo sostanziale verso la riutilizzabilità completa: invece di recuperare la navetta in mare, sarebbe possibile riportarla alle infrastrutture che la preparano al volo successivo.

Se la cattura dovesse avere successo, però, non ci sarebbe comunque un riutilizzo immediato della navetta. Nei prossimi test, SpaceX dovrà dimostrare di poter recuperare e riutilizzare entrambi gli stadi con interventi di manutenzione limitati, verificando soprattutto la resistenza dei motori Raptor e dello scudo termico a più cicli di volo.

Il vantaggio economico di SpaceX di ridurre i costi di lancio dipenderà proprio da questo: non solo riuscire a recuperare i veicoli, ma farlo con procedure ripetibili e in tempi ridotti con costi contenuti.

In una fase ancora più avanzata, se tutto andrà secondo i piani, SpaceX dovrà poi sviluppare il sistema di rifornimento orbitale per Starship.

Per raggiungere la Luna, infatti, Starship avrà bisogno di una quantità di propellente superiore a quella trasportabile durante il lancio iniziale: l'azienda di Elon Musk intende risolvere il problema utilizzando una flotta di navette Ship in versione cisterna, capaci di trasferire ossigeno e metano liquidi ad un’altra Ship in orbita terrestre.

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Rendering della Starship in versione HLS sulla superficie lunare. Credits: SpaceX

L’ultima linea di sviluppo riguarda la Starship in versione Human Landing System (HLS), una versione modificata della navetta progettata per trasportare astronauti fin sulla superficie lunare.

Il veicolo Ship in versione HLS dovrà integrare ambienti pressurizzati, sistemi di supporto vitale e propulsori adatti alle manovre di discesa e risalita lunare. Saranno proprio queste tecnologie a rendere possibile il contributo di SpaceX alle future missioni del programma Artemis, per riportare gli esseri umani sulla Luna dopo oltre 50 anni.

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