Il CEO di SpaceX Elon Musk afferma che c’è un «leggero errore» nell’attuale design dei pannelli frontali del veicolo spaziale, che richiede alcune piccole ma visibili modifiche ai futuri prototipi di veicoli spaziali.
Con una larghezza di 9 m (30 piedi) e circa 50 m (circa 165 piedi) dalla punta alla coda, l’astronave è lo stadio superiore combinato, la navicella spaziale, la petroliera e il carrello di atterraggio di un razzo a due stadi completamente riutilizzabile con lo stesso nome. Mentre SpaceX ha una lunga strada da percorrere, l’ambizione dell’azienda è che la sua Starship e il suo Super Heavy potenziato siano il razzo spaziale più riutilizzabile e ad alta velocità mai costruito, consentendo nominalmente di riutilizzarli entrambi nello stesso giorno.
Combinato con uno scudo termico in stile navetta spaziale di coperte e piastrelle di ceramica, lo stadio superiore del veicolo spaziale mira a ottenere questo riutilizzo scendendo attraverso l’atmosfera e atterrando a differenza di qualsiasi altro veicolo spaziale, aereo o missile mai lanciato. Invece di volare, scivolare o pugnalare prima attraverso il naso o la coda, Starship Salse gratuite perpendicolare al suolo per le ultime decine di chilometri (circa 10-20 miglia) prima di lanciarsi violentemente in direzione verticale nell’ultimo secondo e atterrare con la spinta sulla coda. Ora, secondo Elon Musk, due dei quattro «flap» che rendono largamente possibile questa strana manovra sono destinati a una piccola ma significativa riprogettazione.
Forse un po’ più lontano, più piccolo, più interiore. Non c’è un volo statico dall’aspetto divertente nella parte superiore, poiché l’aria statica non scorre più direttamente.
– Elon Musk 18 agosto 2021
Nel corso di cinque voli di prova suborbitali di prototipi di veicoli spaziali in scala reale completati tra dicembre 2020 e maggio 2021, SpaceX ha portato questo strano concetto di atterraggio fuori dal tavolo da disegno e i test nella galleria del vento subordinata alla realtà. Sebbene quattro di questi cinque test si siano conclusi con la distruzione, i loro prototipi di veicoli spaziali in realtà hanno fallito solo negli ultimi 15-30 secondi di voli di prova che sono durati più di sei minuti.
Dopo aver raggiunto un picco di 10-12,5 km (~6,2-7,8 mi) nel corso di circa quattro minuti e mezzo, tutti e cinque i modelli di veicoli spaziali hanno spento con successo i loro motori Raptor, si sono ribaltati e quindi hanno utilizzato una combinazione di piccoli spinte di gas in pressione e quattro grandi flap per atterrare saldamente a terra. Proprio come la capacità di un paracadutista di regolare il corpo, le braccia e le gambe per controllare la sua direzione e posizione, l’astronave utilizza un paio di pannelli anteriori e posteriori per ottenere un livello di controllo molto simile.
Con l’ampia superficie dell’astronave e la massa relativamente bassa poco prima dell’atterraggio, questo atterraggio libero senza precedenti rallenta naturalmente il razzo a 100-200 mph (circa 50-100 m/s) e allo stesso tempo consente a SpaceX di evitare complicazioni. -a-block ali strutturali o pinne come quelle dello Space Shuttle. Inoltre, mentre la navetta usava le sue ali per planare (sebbene come mattoni) e atterrare su piste molto lunghe, l’astronave era progettata per utilizzare tre dei sei motori Raptor per capovolgersi in direzione verticale e atterrare come i propulsori Falcon di SpaceX di grande successo.
Durante l’effettivo processo di rientro, in cui l’astronave utilizza uno scudo termico di 15.000 piastrelle di ceramica per decelerare da velocità orbitali (Mach 25 o circa 7,5 km/s) a velocità subsoniche, questi stessi pannelli sono utili anche per controllare l’angolo di attacco e quindi il grado di riscaldamento grave che è stato sperimentato. Secondo Musk, per migliorare la leva momentanea (cioè leva o coppia uguale) delle alette anteriori dell’astronave e ridurre o eliminare le proprietà aerodinamiche indesiderate, SpaceX ridurrà maggiormente le alette anteriori, avvicinandole e avvicinandole di più verso la punta del naso della navicella, e puntare verso il lato della nave del vento (a poppa).
Apparentemente, questi cambiamenti relativamente minori significano che una parte dei lembi anteriori dell’astronave non subirà più il riscaldamento diretto di rientro, il che potrebbe consentire a SpaceX di rimuovere «cappe d’aria» statiche che avvolgono i lembi della nave per evitare che plasma e gas surriscaldati raggiungano i componenti sensibili. Ironia della sorte, solo pochi giorni fa il team di protezione termica di SpaceX ha completato per la prima volta l’installazione di pannelli dello scudo termico su uno degli airbag frontali, una struttura e parte dello scudo termico che apparentemente non sarà necessario sui futuri veicoli spaziali.
Per ora, però, sembra che la nave 20 tenterà il primo lancio orbitale dell’astronave con i suoi lembi anteriori ormai obsoleti. A seconda della durata della produzione della nave 21, il prossimo prototipo potrebbe adattarsi al nuovo design del flap.
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