È il giorno del Falcon Heavy

di Emanuele Menietti – @emenietti

Questa sera SpaceX testerà il razzo più potente che esista, spedendo un'automobile verso Marte: sempre che non finisca tutto con un gran botto

Il Falcon Heavy durante un test sulla rampa di lancio a Cape Canaveral (SpaceX)

Aggiornamento delle 22:30
Il lancio del Falcon Heavy è stato un successo. Nell’articolo che segue – scritto prima del volo – trovate tutte le cose da sapere sul razzo di SpaceX, qui il racconto e le immagini del lancio inaugurale del Falcon Heavy.

Dopo le 21 italiane di questa sera (e tempo permettendo) SpaceX – la compagnia spaziale statunitense di Elon Musk – proverà a lanciare nello Spazio il suo primo Falcon Heavy, il razzo più grande e potente disponibile sulla Terra, con il quale invierà un’automobile verso Marte. Il test serve a dimostrare le capacità del nuovo razzo, che potrà essere usato per trasportare in orbita satelliti più pesanti, o spingere verso pianeti lontani sonde e robot. Il lancio del Falcon Heavy è atteso con grande interesse dall’industria spaziale ed è considerato ad alto rischio: come accade talvolta con i lanci inaugurali, molte cose potrebbero andare storte e i primi minuti di vita del razzo più potente di tutti potrebbero finire in una fragorosa esplosione sulla rampa di lancio o nel cielo della Florida.

Falcon Heavy
I primi annunci su un sistema di lancio più potente da parte di Elon Musk risalgono al 2011: all’epoca il CEO di SpaceX disse che in un paio di anni il Falcon Heavy sarebbe stato pronto per i primi test. Le cose sono andate diversamente – Musk è noto per fare previsioni troppo ottimistiche – e tra problemi tecnici e contrattempi ci sono voluti quasi sette anni per arrivare ad avere il primo razzo pronto sulla rampa di lancio.

Come suggerisce il nome, il Falcon Heavy è una versione più “pesante” del Falcon 9, l’ormai famoso razzo di SpaceX che porta con successo in orbita i satelliti e i rifornimenti verso la Stazione Spaziale Internazionale (ISS). A ben vedere, è proprio l’unione di tre di questi razzi a fare la forza del Falcon Heavy. SpaceX sfrutta una soluzione modulare, che permette di tenerli uniti insieme al momento del lancio, in modo che possano contrastare la forza di gravità e avere una spinta sufficiente per allontanarsi dalla Terra con un carico più pesante di quello massimo che potrebbe portare un solo Falcon 9. Questo principio viene applicato da tempo nell’industria spaziale, basta pensare allo Space Shuttle, l’astronave che partiva in verticale come un razzo e rientrava sulla Terra planando come un aeroplano: per il lancio sfruttava un paio di razzi (booster) che fornivano la spinta necessaria per portare un oggetto così pensate oltre l’atmosfera terrestre, e che poi si separavano tornando sulla Terra.

Il Falcon Heavy sulla rampa di lancio a Cape Canaveral, Florida (SpaceX)

Un Falcon 9 utilizza nove motori: se ce ne sono tre insieme come nel caso del Falcon Heavy, i motori a disposizione sono ben 27, il più alto numero per un razzo attivo sulla Terra. Attivandosi insieme al momento del lancio, sviluppano una potenza enorme che permette di portare in orbita (LEO, orbita terrestre bassa, tra i 160 e i 2.000 chilometri) circa 64 tonnellate di materiale.

Lancio
Il primo lancio del Falcon Heavy avverrà dalla storica rampa LC-39A del Kennedy Space Center della NASA a Cape Canaveral, in Florida. Il sito è storico perché fu da lì che partirono alcune missioni Apollo, compresa la prima che portò l’uomo sulla Luna nel 1969 (Apollo XI). All’epoca per i lanci verso una meta così remota si utilizzavano i razzi Saturn V, i più grandi e potenti di sempre, di cui il Falcon Heavy può essere considerato in un certo senso un nipote. La rampa era inoltre utilizzata per i lanci dello Space Shuttle e quest’anno potrebbe anche essere sfruttata per il primo lancio sperimentale di SpaceX con un equipaggio umano, nell’ambito dei contratti con la NASA per portare astronauti sulla ISS (avendo pensionato gli Shuttle nel 2011, attualmente ci possono solo andare con costosi passaggi sulle Soyuz dell’Agenzia spaziale russa). SpaceX ha preso in affitto dalla NASA la rampa LC-39A con un contratto ventennale iniziato nel 2014: da allora ha effettuato molti lavori per adattarla al funzionamento dei suoi razzi.

Il Falcon Heavy messo a confronto con altri sistemi di lancio (SpaceX)

Il lancio dimostrativo di oggi serve per testare il nuovo razzo e verificare che funzioni come previsto, prima di metterci sopra un costoso satellite di qualche cliente. Il Falcon Heavy partirà spinto dai 27 motori dei tre razzi messi insieme. Dopo qualche minuto i due razzi laterali, che lo avranno aiutato nella prima fase dell’ascesa a superare la forza di gravità terrestre, si separeranno ed effettueranno un rientro controllato sulla Terra come fanno ormai normalmente i Falcon 9, così da poter essere poi riutilizzati. In pratica invertiranno la marcia e torneranno indietro, compiendo una sorta di atterraggio sincronizzato a Cape Canaveral: sarà la prima volta nella storia che due razzi compiono una coreografia di questo tipo.

Nel frattempo ciò che resta del Falcon Heavy continuerà a viaggiare per allontanarsi dalla Terra, fino a quando avverrà una nuova separazione. In questo caso a staccarsi sarà il primo stadio del Falcon 9 rimanente, che come avevano già fatto i suoi due colleghi tornerà sulla Terra, ma non atterrerà a Cape Canaveral. Avendo percorso una distanza molto maggiore, non avrebbe più propellente per un viaggio così lungo, quindi atterrerà su una piattaforma galleggiante nel mezzo dell’Oceano Atlantico. In orbita rimarrà l’ultimo stadio del Falcon 9 con il bizzarro carico scelto da Musk, ma ci arriviamo tra poco.

La maggior parte dei lanciatori spaziali (come quello di SpaceX) è formata da alcuni cilindri uniti tra loro, i diversi “stadi”: ognuno è dotato di motori e carburante per spingere il razzo e fargli vincere la forza di gravità terrestre; quando il primo stadio termina il suo compito, si stacca e si attiva il secondo stadio e così via. Il primo stadio di solito precipita verso la Terra e si disintegra rientrando nell’atmosfera o subisce danni tali da non essere più riutilizzabile. Questo significa che un razzo nuovo, appena costruito, con motori mai utilizzati prima e costato tra poche decine e alcune centinaia di milioni di dollari va perso a ogni lancio, rendendo estremamente costosi i voli spaziali. Con i suoi piani per rendere un razzo riutilizzabile, SpaceX sta cambiando tutto.

Il sistema di recupero dei razzi è centrale per SpaceX, perché permette di ridurre drasticamente i costi per i lanci spaziali. La società di Elon Musk è l’unica ad avere sviluppato un sistema per farlo così efficacemente. Il Falcon Heavy permetterà di portare in orbita satelliti pesanti e altro materiale al prezzo di circa 90 milioni di dollari, una cifra molto bassa per l’industria spaziale, specialmente se confrontata con i 350 milioni di dollari richiesti da altre compagnie spaziali, che comunque non possono offrire una capacità di carico paragonabile.

Una Tesla nello Spazio
Durante le fasi di preparazione del lancio sperimentale, Musk aveva scritto su Twitter che avrebbe usato come carico dimostrativo una Tesla Roadster, un’auto elettrica della sua casa automobilistica. L’annuncio era sembrata una battuta, una delle tante che fa Musk ogni tanto, e invece il CEO di SpaceX diceva proprio sul serio. Nel vano di carico del Falcon Heavy è stata collocata una Roadster con un manichino al posto di guida, vestito con la tuta spaziale che SpaceX utilizzerà in futuro per i suoi astronauti. Raggiunta l’orbita terrestre, il guscio che la protegge – e che è poi la punta del Falcon Heavy – si aprirà, esponendo l’auto all’ambiente esterno come avviene di solito quando si apre il vano di carico dei razzi per liberare i satelliti che entreranno in servizio intorno alla Terra.

Come ha spiegato Musk lunedì 5 febbraio durante una breve conferenza stampa, il carico (in questo caso l’automobile) resterà collegato più a lungo del solito all’ultimo stadio del razzo, in modo da dimostrare la capacità del sistema di spingerlo più distante del solito. La Roadster attraverserà la fascia di van Allen, una zona intorno al nostro pianeta ricca di particelle cariche, che si raccolgono in seguito al campo magnetico terrestre. Non è un’area facile da attraversare, per questo SpaceX vuole testare le capacità del suo razzo nel farlo, anche in vista di particolari contratti con clienti come l’aeronautica statunitense. Le radiazioni potrebbero mettere a dura prova l’ultimo stadio, causando per esempio malfunzionamenti ai sistemi che gestiscono l’erogazione del propellente, impedendo la regolare accensione del motore per spingere la Tesla verso la sua ultima rotta.

Marte
Superato il test nella fascia di van Allen, la Roadster si separerà dall’ultimo stadio ed entrerà in un’orbita molto ampia intorno al Sole, come quella di Marte. Oltre a essere la prima automobile elettrica di serie a viaggiare nello Spazio, sarà anche la prima auto a inseguire Marte, per quanto a debita distanza, mentre segue la sua lunga orbita per miliardi di chilometri. Se Musk non ha cambiato idea, l’autoradio resterà accesa su “Space Oddity” di David Bowie. Alcuni osservatori hanno sollevato preoccupazioni sul fatto che la Roadster si possa sfracellare su Marte, se qualcosa non andasse come previsto, ma Musk ritiene che sia un’eventualità “minuscola”: la Roadster ha più probabilità di finire polverizzata nell’atmosfera terrestre, se dovesse andare male il test nella fascia di van Allen.

La Tesla Roadster con il manichino vestito con la tuta spaziale di SpaceX (Elon Musk su Instagram)

Telecamere
Durante la conferenza stampa, Musk ha anche annunciato che sulla Roadster sono state montate tre telecamere, per riprendere ciò che l’automobile avrà intorno. Musk non è stato molto più specifico, forse per non svelare tutte le sorprese, quindi non sappiamo se avremo immagini solo nei primi momenti dopo il lancio, o se vedremo altro. Le sonde della NASA e dell’ESA ci mostrano già da anni panorami incredibili da Marte, ma la vista da una telecamera montata sul cruscotto di un’automobile in effetti ci manca.

Cosa succede se tutto va bene
Un lancio inaugurale di successo sarebbe un’ottima notizia per SpaceX. Dopo anni di successi e costi ridotti grazie al riciclo dei razzi nessuno mette in discussione le sue capacità, ma la dimostrazione di un sistema di trasporto ancora più potente potrebbe convincere nuovi clienti. SpaceX ha già un contratto per portare in orbita entro quest’anno un pesante satellite dell’Arabia Saudita, utilizzando proprio un Falcon Heavy. Molti altri produttori potrebbero scegliere SpaceX per i loro satelliti più ingombranti o per trasportarne un maggior numero per volta in orbita, e la stessa NASA potrebbe iniziare a valutare piani alternativi anche per missioni a lunga distanza con sonde automatiche, per esempio verso Marte.

E se non funziona?
Il principio di funzionamento di un razzo non è molto complicato, ma c’è sempre il rischio che qualcosa vada storto: possono bastare un contatto scorretto, una valvola che si ottura o un problema nel software per mandare letteralmente in fumo un’intera missione e il costoso carico che si porta dietro. Il Falcon Heavy potrebbe esplodere, ma i danni potrebbero essere più o meno gravi a seconda del luogo dell’esplosione.

Se il razzo esplodesse nel mezzo della sua ascesa verso l’orbita, non ci sarebbero particolari problemi. Certo, in pochi istanti andrebbero polverizzate decine di milioni di dollari, compresa la Roadster col povero manichino, e ci sarebbe un danno d’immagine per SpaceX, ma in compenso non ci sarebbero danni a Cape Canaveral. I tecnici di SpaceX prenderebbero atto che il Falcon Heavy non è ancora pronto e potrebbero rimettersi al lavoro per capire che cosa non ha funzionato, programmando entro pochi mesi un nuovo lancio.

Se il Falcon Heavy esplodesse pochi secondi dopo l’accensione dei motori, quando è ancora nei pressi della rampa di lancio, le conseguenze potrebbero essere molto più gravi. Prima di ogni lancio un’area molto ampia intorno al razzo viene evacuata, quindi non ci sarebbero rischi per le persone, ma potrebbero essercene molti per le strumentazioni. L’onda d’urto e l’incendio conseguente all’esplosione potrebbero distruggere buona parte della rampa di lancio, rendendola inutilizzabile per molto tempo prima di tentare un nuovo lancio. Musk ha stimato che nel peggior scenario possibile i lavori di ripristino potrebbero richiedere fino a un anno. Questo non interromperebbe i lanci commerciali dei classici Falcon 9, che partono da altre rampe di lancio usate da SpaceX, ma segnerebbe comunque un nuovo forte ritardo per il Falcon Heavy.

La rampa LC-39A è inoltre l’unica a disposizione di SpaceX con un sistema che permette l’ingresso degli astronauti sulla sommità del razzo, dove viene collocata la loro capsula da trasporto (Crew Dragon). I primi test con un equipaggio di esseri umani e un Falcon 9 sono previsti per la fine di quest’anno, come da contratti con la NASA. Se la rampa fosse danneggiata, SpaceX non potrebbe effettuarli e l’ente spaziale statunitense potrebbe decidere un nuovo rinvio, allontanando le sue possibilità di tornare a portare astronauti sulla ISS autonomamente, senza le Soyuz russe. Anche per questo motivo Musk ha detto che riterrà già un successo l’essere riusciti a non danneggiare la rampa, nel caso in cui il razzo esplodesse a mezz’aria.

Quando e come
SpaceX ha in programma il lancio del Falcon Heavy entro le 22:00 di oggi (le 13:30 in Florida). Le previsioni del tempo per Cape Canaveral sono buone, ma un forte vento in quota ha reso comunque necessario un rinvio dalle 19:30 alle 21:45. Oltre al meteo, saranno eseguiti controlli di vario tipo sul Falcon Heavy, quindi potrebbero esserci imprevisti e uno slittamento del lancio.

SpaceX trasmetterà in diretta il lancio, uno degli eventi spaziali più attesi di quest’anno, e potrete seguire lo streaming qui sul Post.

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