Starship afferrato al volo: perché è un passo storico

Il razzo, alto una cinquantina di metri, scende in verticale verso la torre di lancio, in equilibrio su un getto di fuoco. Resta sospeso per un istante proprio davanti alla struttura. Poi due giganteschi bracci metallici lo afferrano. La scena è andata in onda sabato sera, verso le 22.20 ora svizzera, in Texas. A essere «presa al volo» questa volta è stata la parte superiore dello Starship di SpaceX, la nave vera e propria. Visto dall'esterno, l'atterraggio impressiona. Ma ne capisce davvero la portata chi guarda a quello che c'è dietro.

Lo Starship è stato progettato per portare un carico nello spazio e poi tornare direttamente sulla rampa da cui è partito. Lì può essere controllato, ricaricato, rifornito di carburante e rilanciato. Nelle intenzioni di SpaceX, lo stesso razzo dovrebbe poter ripartire nel giro di poche ore o di pochi giorni, un po' come succede con un aereo di linea. La riutilizzabilità rapida è uno degli obiettivi centrali della società spaziale di Elon Musk. Il traguardo non è ancora stato raggiunto del tutto. Con la cattura di sabato, però, l'azienda ha compiuto uno dei passi più importanti. Il concetto è unico nella storia dei voli spaziali, anche se sembra la via più ovvia. Un razzo costa moltissimo e buttarlo dopo un solo volo è, a ben vedere, una follia. Eppure, a oggi, è la norma. Lo SLS della NASA, che ad aprile ha spedito verso la Luna gli astronauti della missione Artemis II, costa circa due miliardi di dollari. Dopo il lancio è ammarato nell'oceano ed è affondato.

Perché, allora, i razzi riutilizzabili non esistono da tempo? Martin Tajmar, professore di sistemi spaziali al Politecnico di Dresda ed esperto di propulsione, interrogato dalla NZZ non sa bene da dove cominciare. «Ogni singolo sottosistema è una difficoltà a sé», spiega. Si parte dai motori. Già costruirne uno «semplice», che si accenda una volta, bruci per qualche minuto e dia abbastanza spinta per portare in orbita un razzo di diverse tonnellate, è complicato. «Sviluppare un propulsore che possa funzionare potenzialmente per anni è una sfida completamente diversa», sottolinea Tajmar. I motori dello Starship, invece, devono fare proprio questo. E già nel corso di un singolo volo devono riaccendersi più volte.

Lo Starship è composto da due parti. Al decollo si accendono i 33 motori dello stadio inferiore, il cosiddetto Super Heavy o «booster». In due minuti e mezzo questa prima spinta porta il razzo a circa 70 chilometri di quota: il grosso dello sforzo per vincere la gravità terrestre è fatto. A quel punto si stacca la parte superiore, la navicella «Ship», che con sei motori propri prosegue il viaggio verso lo spazio e l'orbita terrestre. Subito dopo la separazione, il booster deve tornare verso la torre. Per frenare la caduta i motori devono riaccendersi, e accendere un razzo in caduta libera non è facile. Il vento contrario è enorme. È un po' come cercare di accendere una candela in una forte corrente d'aria, dice Tajmar. Durante questo volo di prova SpaceX ha rinunciato a catturare il booster e lo ha fatto ammarare al largo della costa. La manovra non è però una novità: già nell'ottobre 2024, al quinto volo di prova, l'azienda aveva afferrato per la prima volta un booster e lo aveva poi riutilizzato. Da allora il suo design è stato modificato.

Ripetere l'operazione con lo stadio superiore era molto più difficile, perché la nave compie un viaggio molto più lungo e impegnativo. Per stabilizzarsi in orbita, e poi per lasciarla in modo controllato, i motori devono riaccendersi nello spazio. Devono quindi funzionare in assenza di peso come sulla Terra, anche se senza gravità il carburante si comporta in modo diverso. L'ostacolo più grande arriva con il rientro nell'atmosfera. La navicella viaggia così veloce che le particelle d'aria non riescono a scansarsi. L'aria davanti allo scafo viene compressa e si trasforma in un plasma a circa 1.500 gradi che avvolge il veicolo. Per non bruciare, lo Starship è ricoperto da decine di migliaia di piastrelle esagonali di scudo termico, che proteggono il corpo d'acciaio. Mentre attraversa il plasma, però, la navicella deve anche manovrare con precisione. Non deve centrare un punto qualsiasi dell'oceano, ma tornare alla torre al centimetro. Per farlo usa quattro alette mobili. «È davvero difficile proteggere con uno scudo termico una struttura con parti mobili», osserva Tajmar. Da ogni fessura il plasma potrebbe infiltrarsi e danneggiare il razzo.

Nella fase finale, SpaceX deve essere sicura che tutto funzioni senza errori. Per tornare alla base in Texas, infatti, lo Starship sorvola zone abitate. Se gli ingegneri ne perdessero il controllo, il colosso d'acciaio potrebbe precipitare al suolo. Sabato, per contro, tutto è andato secondo i piani. Le alette hanno guidato la navicella fino al punto previsto, i motori si sono accesi e l'hanno tenuta in verticale finché i bracci della torre non l'hanno afferrata, come due bacchette cinesi.

Perché una torre, e non delle gambe di atterraggio? È così che rientrano i booster dei Falcon 9, i razzi più vecchi di SpaceX, il cui primo stadio è riutilizzabile dal 2017. «Elon Musk è un seguace della filosofia the best part is no part», spiega Tajmar. Il miglior componente è quello che non c'è: ogni pezzo porta con sé problemi propri. Le gambe potrebbero rompersi durante il rientro e soprattutto pesano, e più il razzo è pesante, meno carico utile può trasportare. La torre ha però un punto debole: anche un atterraggio fallito di poco può danneggiarla. E siccome gli Starship partono dalla stessa torre su cui atterrano, in quel caso verrebbe a mancare una rampa per i voli successivi.

Se tutto funziona, invece, la soluzione è perfetta: il razzo atterra esattamente dove servirà di nuovo. Così diventerebbe possibile un numero di lanci finora impensabile. Nel 2025 i lanci di razzi nel mondo sono stati 329. Per il 2030 Musk punta a 10.000 lanci, soltanto con lo Starship, cioè una trentina al giorno. Visto che nessuna parte del razzo viene più buttata, il costo per chilogrammo portato nello spazio dovrebbe crollare. Molte aziende sperano che diventino così redditizi nuovi settori nello spazio, dal turismo alla produzione di beni. La NASA, dal canto suo, vuole usare lo Starship per le sue future missioni lunari. Prima, però, SpaceX userà il razzo per sé. Musk vuole ampliare ancora la rete di satelliti Internet Starlink e mandare in orbita anche un milione di centri di calcolo per l'intelligenza artificiale. Per tutto questo, di lanci ne serviranno davvero tanti.