Speciale SpaceX

SpaceX

SpaceX, in viaggio verso un sogno

SpaceX è un progetto nato nel 2002 per il trasporto di persone e merci tra la Terra e lo spazio. L'azienda, fondata da Elon Musk (già padre di PayPal, Tesla Motors e Hyperloop), ha sviluppato i razzi Falcon 9 con i quali portare le navette Dragon nello spazio, per poi tornare sulla terra ed atterrare in attesa del viaggio successivo. L'obiettivo è quello di inviare le prime spedizioni su Marte a partire dal 2018, dando vita nel frattempo ad un servizio di trasporto continuativo che permetta di portare satelliti in orbita o astronauti sulla Stazione Spaziale Orbitante. SpaceX intende diventare quindi il vettore predefinito per una nuova dimensione multiplanetaria della presenza umana nell'Universo.

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Elon Musk ha preso in mano un’utopia disegnata nel mondo della fantascienza, l’ha colorata con le risorse che l’innovazione ha messo a disposizione, l’ha supportata con miliardi di dollari e le ha dato un nome. Nasce così l’Interplanetary Transport System, la nuova rete di trasporto che SpaceX ha posto come proprio prossimo obiettivo.

Esatto: SpaceX intende diventare il canale di trasporto privilegiato verso lo spazio. Per le merci prima, per le persone poi, ma all’interno di un modello replicabile. L’ambizione non è quella di arrivare per primi su Marte per depositare una bandiera e fotografare l’impronta: l’epoca dello sbarco sulla Luna è ormai lontano e l’idea oggi è quella di costruire un vero e proprio sistema di trasporto continuativo che consenta all’uomo di colonizzare il pianeta rosso, eventualmente anche vivendoci in pianta stabile.

Il progetto c’è, i test sono in corso, il denaro verrà trovato grazie alle enormi potenzialità della nascita di un nuovo orizzonte. E quello che era un disegno di lungo periodo è ormai diventato un progetto che accelera rapidamente verso i propri obiettivi.

SpaceX, ecco l’Interplanetary Transport System

Il viaggio verso Marte, inteso come primo obiettivo di un sistema di trasporto che non si pone però limiti, avverrà attraverso step preordinati che il gruppo ha progettato secondo il seguente schema:

  • il vettore Falcon 9 si stacca dalla Terra verso lo spazio, così da oltrepassare l’atmosfera ed entrare nella fase orbitale. Un razzo apparentemente comune, insomma, le cui peculiarità vengono sviluppate nelle fasi successive del viaggio.
  • il Falcon 9 perde la parte posteriore, la cui utilità era quella di contenere il motore utile alla propulsione e il carburante in grado di alimentarla. La differenza rispetto al passato è nel fatto che tale abbandono non aumenta la quantità di spazzatura presente appena fuori dall’atmosfera terrestre: il propulsore è in grado di tornare alla base di partenza, atterrando e preparandosi ad una nuova missione;
  • il modulo Dragon viene agganciato in orbita per caricare il carburante necessario al viaggio; il “tanker” è in grado quindi di tornare sulla terra per ricaricarsi a sua volta. Tale fase implica un aggancio in orbita (ormai ampiamente testato sulla ISS), ma consente di ottimizzare costi e consumi per rendere realmente economico ed efficace il tutto.
  • la navicella spaziale Dragon dispiega due ampi pannelli solari che contribuiranno all’alimentazione dei meccanismi interni fino alla destinazione
  • la navicella atterra sul pianeta di destinazione e si predispone alla successiva ripartenza verso la Terra.

Per nutrire ulteriormente l’immaginazione, SpaceX ha creato una animazione in grado di illustrare i singoli passaggi, così che possa essere chiaro quanto concreto sia il progetto e quanto vicina possa essere la sua realizzazione.

Secondo i piani di Elon Musk, infatti, entro il 2018 i primi vettori potrebbero prendere la strada di Marte, ma già negli anni successivi il ritmo delle spedizioni potrebbe essere continuo per monetizzare gli investimenti fin qui fatti: dalla chimera del turismo spaziale alla ben più concreta prospettiva degli invii di satelliti o dei rifornimenti per la NASA. Contratti miliardari pronti ad essere firmati, insomma, per foraggiare l’ulteriore crescita del progetto SpaceX.

Le partenze avverranno dal Pad 39A del Kennedy Space Center e l’ambizione è quella di arrivare a 100 persone tutte assieme per una gita marziana che ad oggi appare ancora come grande sogno (se non utopia, viste le difficoltà vissute in passato negli atterraggi sul pianeta rosso). Per arrivare su Marte ci vorranno circa 115 giorni, con la speranza di ridurre tale tempistica a 85 (con grandi vantaggi sotto ogni punto di vista). A quel punto cambierà anche il modo di guardare all’Universo, con un pianeta gemello a portata di mano e nuove frontiere da conquistare su cui spostare ed estendere le ambizioni terrestri. Un cambiamento non di poco conto, non solo per la scienza.

SpaceX, il progetto

SpaceX Falcon 9

Il progetto prevede specifiche componenti modulari con cui costruire volta per volta la configurazione migliore al perseguimento dell’obiettivo. Ognuna di queste componenti ha caratteristiche peculiari e compiti ben definiti, poiché soltanto attraverso l’ottimizzazione delle risorse ed il riutilizzo delle stesse si potrà rendere un vettore spaziale qualcosa di nuovo: un mezzo di trasporto vero e proprio, che preveda andata e ritorno continuativi con la massima efficienza in termini di sicurezza, utilità e costi.

Falcon 9

Falcon 9 è un razzo sviluppato in 2 tronconi e tale da poter portare nello spazio tanto satelliti quanto il nucleo Dragon. La propulsione è responsabilità di 9 motori Merlin (alimentati a cherosene RP-1), la cui quantità è sinonimo di garanzia: anche nel caso in cui qualche disfunzione dovesse verificarsi durante la fase di partenza, la partenza stessa non sarebbe compromessa e la missione potrebbe andare comunque a compimento (è tollerato il shutdown di 2 motori al massimo). Costruito in una lega di alluminio e litio, il razzo prevede un sistema pneumatico morbido di separazione al di fuori dell’atmosfera, così da non generare shock fisici sulla struttura: l’abbandono del tronco inferiore alleggerisce il razzo ed attiva la propulsione dell’unico motore Merlin caricato sulla parte superiore.

Tra le peculiarità del razzo vi sono le “hypersonic grid fins“, reti posizionate in modo tale da poter calibrare la posizione del Falcon 9 durante l’atterraggio. A missione compiuta, infatti, il Falcon 9 è destinato ad un ritorno sulla Terra, atterrando in posizione verticale per poter ripartire e consumare fino a 1000 missioni. Apposite “gambe” espandibili consentono di allargare la base di appoggio in fase di atterraggio, assicurando maggior stabilità al vettore nel momento più delicato dell’intero tragitto: il contatto con la Terra.

Falcon 9 rappresenta dunque la grande novità della proposta SpaceX: per la prima volta un vettore privato è in grado di andare nello spazio e ritornare, ereditando così il ruolo dello Space Shuttle e portandone le caratteristiche ad un nuovo livello di efficacia.

Falcon Heavy

Questione di peso: la versione “heavy” del razzo Falcon è in grado di portare nello spazio un peso molto maggiore grazie ad una forza di propulsione estremamente potenziata. La formazione Heavy consta in 3 Falcon affiancati e agganciati che assommano a qualcosa come 27 motori Merlin che lavorano in sinergia e che sono in grado di portare fino a Marte circa 13.600 kg di materiale.

Dragon

Dragon è una navicella spaziale che può essere portata in orbita dal razzo Falcon 9 ed utilizzata in tre differenti configurazioni: cargo, crew e DragonLab. Così come la prima è utile per il trasporto di merci, la seconda è pensata per il trasporto fino ad un massimo di 7 persone con tutto quanto necessario per la loro sussistenza; l’ultima versione è dedicata allo sviluppo di un laboratorio per esperimenti nello spazio.

La navicella pesa 6 tonnellate al lancio per un volume pari a 25 metri cubi ed una delle parti è pressurizzata per contenere in sicurezza persone e merci. Una seconda parte è invece pensata per una struttura di pannelli solari dell’ampiezza di 14 metri cubi: i pannelli sono in grado di alimentare le attività del Dragon durante la fase orbitale, ma vengono abbandonati nello spazio prima del rientro per alleggerire l’impatto con l’atmosfera.

Dragon è stata la prima navicella spaziale privata ad attraccare sulla stazione orbitante: la missione è riuscita e tutto è pronto per trasformare il modulo in una sorta di taxi per astronauti in viaggio verso l’ISS.

Motori Merlin

Ogni razzo Falcon è dotato di 9 motori Merlin in grado di emettere 845 kilonewton alla partenza e 914 una volta fuori dall’atmosfera terrestre. Il rapporto tra peso e potenza rende il Merlin il motore più efficiente mai costruito pur mantenendo, come sottolineato dal gruppo nelle note descrittive, i corretti parametri di temperatura e sicurezza. Sviluppati sulla base dei precedenti Saturn I e Saturn V, i motori Merlin sono in numero eccedente rispetto alle strette necessità dei Falcon 9 e ciò permette anche eventuali shutdown fino ad un massimo di 2 motori su 9. Tale misura cautelativa è una scommessa sul lungo periodo: meglio garantire al razzo i necessari margini di sicurezza, affinché eventuali disfunzioni su un motore non vadano a compromettere la missione e il grande valore dell’intero vettore.

Il motore è basato su una turbopompa con alimentazione a cherosene RP-1 e ossigeno liquido. Se oggi il Merlin è il meglio che l’ingegneria è stata in grado di sviluppare, già da tempo in fase di studio v’è l’evoluzione Raptor alimentata a metano. Quest’ultima versione avrebbe tre volte tanto la potenza di spinta dell’odierno Merlin.

Un taxi verso lo spazio

SpaceX nasce nel 2002 da un approccio quantomeno visionario: costruire la prima azienda aereospaziale privata che potesse trovare mercato nei viaggi spazio-Terra. Grande pulsione al progetto è venuta dalla collaborazione con la NASA: quando i fondi federali USA hanno iniziato a venir meno, la collaborazione con i privati è diventata la miglior soluzione da percorrere: contratti miliardari con SpaceX hanno pertanto consentito il perseguimento di obiettivi altisonanti, ma soprattutto con prospettive prima inimmaginabili. Nasce così un progetto di trasporto aereospaziale continuo, pensato non soltanto per spedizioni isolate, ma per una vera e propria “vita multiplanetaria”.

L’uomo ha iniziato a guardare allo spazio come una frontiera da colonizzare e SpaceX vuole essere il vettore che consentirà questa transizione storica. Per riuscire nello scopo occorrevano progetti estremamente innovativi, ma anche e soprattutto una visione di lungo periodo che consentisse di scommettere su un abbassamento strutturale dei costi delle spedizioni per aumentare i margini conseguibili. Di qui la scelta di arrivare a razzi in grado di partire con sicurezza e di atterrare, riutilizzando così motori e vettori più volte. Un singolo Falcon 9 potrebbe essere utilizzato centinaia di volte, trasformandolo così in una sorta di treno verso lo spazio che su richiesta può lasciare la stazione Terra per viaggiare fuori dall’atmosfera e lasciare merci o passeggeri nel loro viaggio verso altri pianeti.

Nel 2012, immediatamente dopo l’addio allo Shuttle, inizia la grande avventura: SpaceX diventa il vettore unico in uso dagli USA per i viaggi verso la Stazione Orbitante. Grazie a tali contratti il gruppo ha potuto continuare il perseguimento dei propri obiettivi, concentrandosi sulla creazione di un servizio di trasporto orbitale che non abbia altre finalità di sviluppo e ricerca (in capo alla NASA).

SpaceX Falcon 9 in pista di lancio

SpaceX Falcon 9 in pista di lancio

Una storia lunga, nata però da un obiettivo chiaro, dettato probabilmente più dalle suggestioni dell’immaginario collettivo che non da reale logica di mercato: arrivare a Marte per creare un insediamento in pianta stabile. Coltivare, portare la vita, vivere. L’utopia ha guidato lo sviluppo dell’azienda e oggi ne sta trascinando le sorti nel momento più importante della propria evoluzione: la visione di Elon Musk prende forma nel momento in cui l’Interplanetary Transport System diventa realtà e promette di atterrare, per poi ripartire, sul suolo marziano.

Oltre 1 miliardo di dollari spesi nel giro di un decennio e mezzo, oltre 4000 dipendenti all’attivo, sedi sparse tra California, Alabama e Washington e la ferma volontà di rivoluzionare il modo in cui l’uomo viaggia nello spazio e l’umanità pensa alla dimensione extra-terrestre. Il gruppo prevede 70 missioni nel giro di breve tempo per 10 miliardi di contratti, il che rende SpaceX non soltanto la concretizzazione di una grande utopia, ma anche un affare commerciale dal potenziale abnorme.

Un singolo lancio con un Falcon 9 costerà nel 2018 circa 62 milioni di dollari, 90 milioni nel caso della versione Falcon Heavy. Sul sito c’è una vera e propria guida d’uso ed il prezzario nero su bianco: un prodotto commerciale in tutto e per tutto, un treno merci pronto a portare qualsivoglia carico laddove nessun altro vettore si era finora mai spinto. Merci, ma non solo: se SpaceX continuerà a crescere secondo le previsioni indicate, il gruppo riuscirà a portare su Marte le persone al prezzo di “una casa” (qualcosa come 300 mila dollari): un investimento di una vita, ma per una esperienza sicuramente unica.

Elon Musk, il visionario

Dietro SpaceX c’è una visione e dietro la visione c’è un visionario: Elon Musk. Il suo nome è noto e la sua impronta unica: nel proprio curriculum ha progetti quali PayPal, Tesla Motors e Hyperloop, tutti brand che brillano per fascino e proiezione al futuro. Nato in sudamerica nel 1971, quindi laureato e naturalizzato cittadino USA. Forte la sua vocazione imprenditoriale e la sua propensione all’innovazione su ogni fronte: PayPal ha rivoluzionato il mondo dei pagamenti cashless, SpaceX guarda allo spazio, Hyperloop intende sfondare le attuali barriere della velocità di spostamento sul suolo terrestre, Tesla abbraccia la rivoluzione della mobilità e Solar City è la pietra miliare del fotovoltaico odierno.

Inevitabilmente Elon Musk è oggi uno degli uomini più ricchi del pianeta, ma la sua icona sembra andare ben oltre la sua sola ricchezza: un visionario, prima ancora che un ricco, ne caratterizzano l’aura e la capacità di attrarre investimenti.

SpaceX non sarebbe stata possibile senza la presenza di Musk nel gruppo: obiettivi troppo lungimiranti per essere alla portata di altri imprenditori, ma anche processi di ottimizzazione dei costi che prevedono una grande visione organizzativa. Oggi SpaceX produce da sé gran parte delle componenti utilizzate ed è diventata un’industria che sforna settimanalmente nuovi motori da lanciare nello spazio. Nel giro di breve il gruppo avrà vettori pronti a partire con relativa continuità, creando un filo conduttore continuo tra la terra e il cielo. L’uomo, che aveva finora esteso la propria colonizzazione soltanto in senso orizzontale, per la prima volta guarda seriamente alla verticalità per andarvi a portare stabilmente la civiltà, la vita e una alternativa al pianeta Terra.

Musk non sembra voler avere al momento un ruolo nelle ricerche per il futuro o negli esperimenti su suolo marziano, o almeno non è questo il fine odierno di SpaceX (non lo è certo quanto lo è invece per ExoMars): l’ambizione è quella di rendere possibile tutto ciò abbattendo i costi ed aumentando le opportunità, creando un canale semplificato che la NASA e qualsiasi privato possano utilizzare per portare i propri investimenti oltre l’atmosfera terrestre.

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