SpaceX rivela i piani per un Falcon 9 completamente riutilizzabile

Da Astronautica.us:

Il fondatore di SpaceX, Elon Musk, ha parlato di fronte ai giornalisti riuniti presso il National Press Club di Washington, ed ha svelato l'innovativo piano di riutilizzo della sua compagnia per gli stadi esauriti dei razzi. Il piano prevede che sia il primo stadio che il secondo stadio del razzo vettore Falcon 9 ritornino al sito di lancio atterrando in verticale grazie ai propri propulsori e a delle gambe retrattili. Grazie a questa innovazione rivoluzionaria, mai utilizzata prima da nessun razzo vettore, Musk ha dichiarato che prevede un drastico calo dei costi di lancio. "E' soltanto un problema ingegneristico," ha detto Musk, "ma siamo giunti alla conclusione che puà essere risolto e la SpaceX ci proverà." Al momento tutti i razzi vettori che portano in orbita carichi utili sono chiamati 'razzi a perdere' (expendable launch vehicle) perchè i loro stadi, una volta completato il loro compito, ricadono nell'oceano o bruciano nell'atmosfera. La navetta spaziale della NASA era parzialmente riutilizzabile dato che sia l'orbiter che i due booster a combustibile solido venivano riutilizzati dopo la missione. Ma, anche in questo caso, i costi di lancio rimanevano alti per una varietà di motivi. "Ora potremmo fallire," ha proseguito Musk "Non sto dicendo che siamo certi del successo ma ci proveremo, Abbiamo il progetto sulla carta, abbiamo fatto i nostri calcoli e le simulazioni e queste funzionano. Ora dobbiamo essere sicuri che le simulazioni e la realtà coincidano perchè, di solito, se questo non avviene vince la realtà." Il recupero ed il riutilizzo del primo stadio del Falcon 9 è sempre stato un obiettivo della SpaceX fin dall'inizio ma il progetto svelato oggi va ben oltre il recupero per mezzo di paracadute precedentemente ipotizzato. In un video esplicativo (che potete vedere in fondo alla notizia, ndr) un Falcon 9 decolla da Cape Canaveral e dopo la separazione dal secondo stadio il primo stadio si volta, mettendo i motori nella direzione del moto. A questo punto tre dei nove motori si accendono per rallentare lo stadio che poi dispiega tre zampe di atterraggio e effettua un atterraggio verticale fermandosi su una piattaforma di cemento. Allo stesso modo il secondo stadio si gira, dopo aver sganciato il suo carico utile in orbita, accende il suo motore e rientra dallo spazio protetto da uno scudo termico posto sulla cima dello stadio. Una volta fuori dalla zona di massima velocità e calore il secondo stadio si volta nuovamente per effettuare una discesa controllata ed un atterraggio in verticale sulle zampe estendibili. La SpaceX inoltre prevede che la versione per equipaggio della sua capsula spaziale Dragon possa effettuare un rientro di questo tipo. "Vedremo se funziona," ha detto Musk. "Ma siamo certi che sarà un interessante avventura. E se funziona, sarà grandioso. Se guardiamo ai costi di un Falcon 9 ... sono circa dai 50 ai 60 milioni di dollari. Ma il costo del propellente e dell'ossigeno è soltanto 200.000 dollari. Così, è ovvio, se possiamo riutilizzare il razzo, diciamo, un centinaio di volte, questo porterebbe il costo del razzo per ogni lancio a solo 50.000 dollari ... Questo permetterebbe una riduzione di centinaia di volte dei costi di lancio. Musk ha inoltre specificato che la progettazione e la costruzione del sistema di recupero non rallenterà il lavoro della compagnia nelle capsule automatiche o di quelle con equipaggio e che lo sviluppo proseguirà in parallelo. La SpaceX ha un contratto con la NASA per la costruzione e l'invio di capsule cargo automatiche Dragon verso la Stazione Spaziale Internazionale utilizzando il vettore a due stadi Falcon 9. Inoltre la compagnia sta lavorando alla seconda fase del programma NASA per lo sviluppo di una versione abitata della capsual Dragon come possibile impresa commerciale. La SpaceX sta preparandosi alla prima missione cargo automatica diretta alla Stazione Spaziale Internazionale dopo il primo test dello scorso anno. Il decollo di questa missione era previsto per il 30 novembre ma Musk ha confermato che il recente fallimento della missione di rifornimento per mezzo del veicolo Russo Progress, ed i conseguenti ritardi delle missioni con equipaggio, molto probabilmente rinvieranno il lancio di SpaceX a gennaio 2012. Nella illustrazione in alto (Credit: SpaceX) l'atterraggio del primo stadio del vettore Falcon 9 al termine della sua missione.

Che ne pensate?

Belli i Muse come colonna sonora

Vabbè seriamente: mi sembra che questo video si prenda un bel po' di "licenze poetiche", ad esempio:

- il primo stadio sarà la parte più "facile" da rendere recuperabile (propabilmente lo sarà), ma è impossibile che scenda su terraferma: vista la sua traiettoria finirà per forza in mare, quindi i piedini d'atterraggio non servono a niente;
- il secondo stadio coi piedini e lo scudo termico peserà molto: ricordiamo che ogni Kg di peso in più sull'ultimo stadio di un vettore equivale a un kg di payload in meno. Il gioco vale la candela? Magari si... ad ogni modo non sarà facile mantenere il corretto assetto di rientro per un veicolo cilindrico e forse col baricentro posto in coda (visto il peso dei motori). Tenderebbe a ruotare e ribaltarsi, a meno di una continua azione di RCS... Le capsule invece hanno una forma che le predispone "automaticamente" con lo scudo termico nella giusta posizione.
- mi sembra irrealistico che né il razzo né la capsula facciano alcun uso di paracadute.

Ad ogni modo, se si sono sbilanciati a fare dichiarazioni, vuol dire che avranno le loro soluzioni... bisogna vedere quanto tempo e denaro costerà svilupparle e se sarà quindi economicamente competitivo rispetto a una più semplice soluzione a perdere. Mi sembra che le stime di Elon Musk sui risparmi siano un po' troppo ottimistiche...

La SpaceX è una ditta di fatti, ma si sa che per ottenere i finanziamenti si direbbe di tutto.. non lo so, ma io credo che l'esperienza dello Shuttle si dovrebbe tenere a mente... quanto costerebbe di manutenzione una cosa del genere?

Siccome credo (e spero) che Musk sia una persona seria, mi aspetto che in caso in cui la simulazione si riveli poco conveniente da far coincidere con la realtà, lui lo ammetta senza remore..

Tutto sommato è una bella idea e non sarebbe male implementare questo tipo di rientro almeno sull'Antares o no?

così come ne parla Musk l'idea è veramente fantastica, con così poche spese per i lanci aumenterebbero i fondi per la ricerca! sempre che il governo non pensi bene di diminuirli direttamente...

Dany ha scritto:

Tutto sommato è una bella idea e non sarebbe male implementare questo tipo di rientro almeno sull'Antares o no?

Antares già può rientrare su terraferma e ha le zampe di atterraggio... solo che più realisticamente ha anche i paracadute.

Per il fatto del razzo... sono d'accordo con Fausto: quanto costerebbe in manutenzione tutto questo mantenendo gli standard di sicurezza?? Guardate la NASA, che già non riuscirà a rendere riutilizzabile Orion a dispetto di quanto previsto originariamente... figurarsi un razzo intero!

Andrew ha scritto:

Antares già può rientrare su terraferma e ha le zampe di atterraggio... solo che più realisticamente ha anche i paracadute.

Si appunto, per questo penso che in fondo non sia troppo irreale questo tipo di rientro, almeno per quanto riguarda la capsula. Io dico che se presentano una cosa del genere vuol dire che è realizzabile, come? ancora non si sà.

Secondo me è irreale non usare paracadute, soprattutto per quanto riguarda i razzi. Non tanto ingegneristicamente ma a livello di costi di manutenzione tra un lancio e l'altro. Il veicolo è manned, quindi deve sempre funzionare alla perfezione!

Andrew ha scritto:

Secondo me è irreale non usare paracadute, soprattutto per quanto riguarda i razzi. Non tanto ingegneristicamente ma a livello di costi di manutenzione tra un lancio e l'altro. Il veicolo è manned, quindi deve sempre funzionare alla perfezione!

sono d'accordo, trovo molto più conveniente i paracadute, oltre ad essere più sicuri

L'unico problema del paracadute è che va dove dice lui.

senz'altro vero, ma quanto carburante serve per una discesa interamente sostenuta dai razzi? Significherebbe un burn out anticipato di entrambi gli stadi (per riservarsi quel caburante) con altra perdita in quanto a capacità di payload... e nella capsula ci sta tutto quel carburante?

Son domande a cui bisogna rispondere...

Andrew ,io mi sono posto le stesse domande e penso anche loro, ma non viene spiegato da nessuna parte come sono alimentati e che tipo di razzi siano, non ci resta che attendere.
Per il discorso che sia completamente riutilizzabile non ci credo neanche io andrà a finire come per lo Shuttle.

Infatti il consumo è IL problema del decollo verticale.

mha.....non so a cosa credere,penso che la space x abbia conoscenze maggiori di milioni di me messi insieme quindi credo che abbiano fatto i "compiti a casa",come ben detto quel che mi preoccupa å il rientro di un+oggetto cilindrico che dovrä scendere verticalmente in quanto un sistema RCS non puö girare in atmosfera un intero stadio...a questo punto, se utilizzeranno un rientro completamente verticale (dallo sgancio al touch-down) non puö porsi il rischio di un danneggiamento ai motori e una successiva esplosione alla loro riaccensione???

Personalmente non mi esprimo fintanto che non se ne saprà qualcosa di più, ma posso esprimere sempre lo steso giudizio che ho espresso riguardo Falcon Heavy, e cioè che negli USA esporsi in questo modo e poi non realizzare è un suicidio economico e d'immagine (anche in previsione futura: chi vorrebbe poi fare affari con Elon Musk dopo che si è "sputtanato" in questa maniera?), quindi i loro calcoli e le loro prove le avranno fatte. Vedremo nel prossimo futuro.

E' comunque lo stesso Musk a mettere le mani avanti, dicendo in pratica che "proveranno a vedere se si può fare". Penso che anche lui sia preoccupato per i costi di una soluzione del genere in ottica manutenzione... l'incubo Shuttle è sempre in agguato.

A mio giudizio da semplice appassionato, se recuperare e riusare il primo stadio può essere una mossa furba (buttare 9 motori Merlin ad alta tecnologia ogni volta non è che faccia piacere), tutto quell'impegno nel riportare giù il secondo stadio solo per salvare un singolo motore potrebbe risultare sconveniente... alla fine mi costa di più il rivestimento termico di tutto il resto

ho riportato la news anche su FA

cos'è FA?

Forum Astronautico
http://www.forumastronautico.it/

dankeshen!

mhuamhuamhua...dopo aver visto il video ho deciso che la mia capsula sarà così unica cosa è che ha 4 motori che al momento di accendersi ruoteranno (questo per evitare danneggiamenti durante il rientro) e faranno atterare dolcemente la capsula al suolo...ho fatto anche un video a breve lo posto

Si comincia a fare sul serio: Space X ha annunciato che il prossimo volo di Dragon (fra un mese) verrà propulso da un Falcon 9 con il primo stadio con aggiunte delle zampe per il rientro a Terra. Non aspettatevi un vero rientro, le zampe sono messe lì per validare la struttura soprattutto in fase di passaggio da regime ipersonico a subsonico. Infatti il primo stadio comunque ammarerà, ma sarà un ammaraggio controllato sulle zampe (che poi ovviamente non potranno sostenerlo arrivando per l'appunto su di un liquido).

Un twit di Elon Musk con foto dove si vede come sono messe le zampe sul primo stadio.

Vorrà dire che la prossima generazione del Jarvis o del Quasar la faremo anche noi recuperabile.  

Apprezzo lo sforzo di rendere riutilizzabili gli stadi ma concordo con i punti negativi del progetto già esposti. Alla fine non è che stiamo cercando di mettere un cerotto su una gamba rotta? Il vero passo avanti sarebbe un delta glider, qualcosa che decolli come un aereo entri in orbita e atterri con i suoi propulsori accesi. Eventualmente si potrebbe usare una mothership per il decollo. I costi? Non sono un economo, ma mi sembra che si stia nel budget di un volo intercontinentale. Resta comunque il fatto che il vero passo in avanti sarebbe quello... (diavolo, nei film di fantascienza decolano ed entrano in orbita come niente fosse!!!)

La cosa che più ci assomiglia al momento sarebbe il Dream Chaser, primo volo previsto per il 2013. Una cosa del genere (Delta Glider) è però utopica, è impossibile progettare un aggeggio che abbia quella spinta e quel peso e che arrivi a velocità orbitale. Dove lo stivi tutto il carburante che ti servirebbe per arrivare fino in orbita?

Ma siamo un po' OT rispetto a ciò di cui parliamo, dato che i lanciatori non servono solo per i voli manned, ma anche per gli unmanned (ed infatti lo provano con un volo cargo, e cioè Dragon). E comunque se puoi recuperare il I stadio e riutilizzarlo sia che si parli di voli manned che unmanned i costi al kg per mandare qualcosa nello spazio si abbatterebbero notevolmente, non credi?