5 fatti veloci sui razzi Falcon di SpaceX

Fondata da Elon Musk nel 2002, SpaceX ha rivoluzionato i viaggi nello spazio con il suo innovativo programma missilistico Falcon. Queste meraviglie dell’ingegneria hanno il duplice scopo di far avanzare la tecnologia spaziale e ridurre significativamente i costi, un tempo proibitivi, dell’esplorazione spaziale. Lanciamoci nell'affascinante mondo di SpaceX e scopriamo cinque fatti chiave sul loro rivoluzionario programma missilistico Falcon.

Falcon 1- Nuovi percorsi pionieristici verso lo spazio

Aprendo la strada ai futuri Falcons

Falcon 1 è stato il primo razzo orbitale di SpaceX e ha rappresentato una pietra miliare significativa per l’azienda. Il 28 settembre 2008, il razzo a due stadi è diventato il primo razzo a propellente liquido sviluppato privatamente a raggiungere l'orbita terrestre bassa (LEO). Nel luglio 2009, Falcon 1 ha lanciato con successo in orbita il satellite malese di osservazione della Terra RazakSAT, segnando il primo lancio commerciale di SpaceX. Ironicamente, sarebbe l’ultimo del Falcon 1. Anche se di breve durata, il successo del Falcon 1 ha gettato le basi per il Falcon 9 di SpaceX, dimostrando il potenziale dell’impresa privata nell’esplorazione spaziale.

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Falcon 9- Un punto di svolta nell'esplorazione spaziale

Basandosi sul successo del suo predecessore

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Il Falcon 9, che prende il nome dai nove motori Merlin che alimentano il suo primo stadio, è un razzo a due stadi a capacità umana utilizzato per una varietà di missioni, inclusi lanci di satelliti e missioni di rifornimento alla Stazione Spaziale Internazionale (ISS). Con un'altezza impressionante di 70 metri, il primo stadio del Falcon 9 è dotato di nove motori Merlin 1D (M1D) progettati e prodotti da SpaceX assemblati in una configurazione "octaweb". Con un tempo di combustione di circa 180 secondi, ciascun motore M1D (nella foto sotto) è in grado di produrre 190.000 lbf di spinta per un totale combinato di 1.710.000 lbf di spinta totale, più che sufficienti per spingere il razzo da 1.210.000 lb (549.000 kg) fuori dall'atmosfera terrestre.

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Il secondo stadio, che subentra una volta espulso il primo stadio, è alimentato da un singolo motore Merlin 1D Vac (Vacuum), dotato di un ugello più grande ed esteso per massimizzare l'efficienza e ottimizzare le prestazioni nel vuoto dello spazio. L'M1D Vac è in grado di produrre 220.500 lbf di spinta. Con un tempo di combustione di circa 397 secondi, questa fase trasporta i carichi utili nelle orbite o destinazioni previste. Entrambi i motori M1D e M1D Vac funzionano con ossigeno liquido e RP-1, una forma di cherosene raffinata e più rispettosa dell'ambiente.

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Il Falcon 9 Block 5 ha migliorato le impressionanti prestazioni del razzo introducendo motori a spinta più elevata, gambe di atterraggio migliorate e altri miglioramenti per soddisfare le esigenze della NASAProgramma dell'equipaggio commercialeELancio dello spazio per la sicurezza nazionalerequisiti.

Capacità di carico utile del Falcon 9:

Per saperne di più:Selvaggio: perché l'LC-130 dell'aeronautica americana decolla con i razzi e atterra con gli sci

• Orbita terrestre bassa (LEO):Il Falcon 9 può trasportare fino a 50.265 libbre (22.800 kg) a LEO
• Orbita di trasferimento geostazionario (GTO):Il Falcon 9 può trasportare fino a 8.300 kg (18.300 libbre) a GTO
• Marte: Il Falcon 9 può trasportare fino a 4.020 kg (8.860 libbre) su Marte

Il Falcon 9 è atterrato

Ed è uno spettacolo da vedere

Una delle caratteristiche più rivoluzionarie del razzo Falcon 9 è la sua capacità di riportare in sicurezza il primo stadio sulla Terra per l'atterraggio e il riutilizzo. La sequenza dell'atterraggio è uno spettacolo altamente coreografato e mozzafiato che inizia dopo la separazione del primo stadio.

La sequenza di atterraggio del primo stadio del Falcon 9 è la seguente:

1. Riorientamento: Dopo la separazione, il primo stadio del Falcon 9 esegue una "manovra di ribaltamento", grazie ai suoi propulsori a gas freddo, che riorientano il primo stadio verso il percorso di atterraggio previsto
2. Distribuzione delle pinne della griglia: Dopo il riorientamento, le alette della griglia vicino alla parte superiore del primo stadio vengono dispiegate per guidare il razzo durante il rientro
3. Ustione di rientro: Un'accensione di rientro viene utilizzata per ridurre la velocità del razzo mentre rientra nell'atmosfera terrestre
4. Ustione di atterraggio: La decelerazione finale a bassa quota viene eseguita con un'accensione in atterraggio
5. Dispiegamento delle gambe di atterraggio: Mentre il primo stadio si avvicina al sito di atterraggio, quattro gambe di atterraggio, realizzate in fibra di carbonio e nido d'ape in alluminio, vengono dispiegate appena prima di toccare terra
6. Tocca giù: Con le gambe dispiegate in un'ustione di atterraggio straordinariamente controllata, il primo stadio atterra delicatamente su una piattaforma terrestre designata o su una nave drone autonoma in mare

La capacità di atterraggio del Falcon 9 lo distingue dai razzi convenzionali e ha inaugurato una nuova era di viaggi spaziali riutilizzabili. Facendo atterrare il primo stadio sulla Terra, SpaceX riduce significativamente il costo di ogni missione, rendendo lo spazio più accessibile che mai.

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Falcon Heavy: il razzo pesante di SpaceX

Portare i carichi utili a nuovi livelli

Questo gigantesco razzo, alto 70 metri, è composto da tre booster del primo stadio Falcon 9, ciascuno dotato di nove motori M1D. Combinati, i 27 motori del Falcon Heavy producono una sorprendente spinta di 5.130.000 lbf, rendendolo il razzo operativo più potente al mondo. I booster laterali forniscono la spinta iniziale per allontanare il Falcon Heavy dalla gravità terrestre. Una volta che il carburante è quasi esaurito, i booster laterali vengono espulsi pneumaticamente dal nucleo centrale. Il restante primo stadio spinge il carico utile nell'orbita desiderata fino alla separazione.

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Il secondo stadio del Falcon Heavy condivide un design simile a quello del Falcon 9. Entrambi utilizzano un singolo motore M1D Vac per trasportare i loro carichi utili su orbite precise. Tuttavia, il secondo stadio del Falcon Heavy integra la sua colossale potenza del primo stadio, consentendogli di trasportare carichi utili molto più pesanti, o anche carichi utili multipli, verso orbite più elevate e destinazioni interplanetarie più distanti all’interno del nostro sistema solare.

Come il Falcon 9, i tre nuclei del primo stadio del Falcon Heavy possono tornare a terra. I due booster laterali sono stati gettati in mare e il nucleo centrale è dopo la separazione degli stadi.

Capacità di carico utile del Falcon Heavy:

• LEONE: Il Falcon Heavy può trasportare circa 140.660 libbre (63.800 kg) a LEO, una capacità ineguagliata da qualsiasi altro razzo attuale
• GTO: Il Falcon Heavy può trasportare fino a circa 58.780 libbre (26.700 kg) a GTO
• Marte:Il Falcon Heavy può trasportare fino a circa 37.040 libbre (16.800 kg) su Marte

Lanciare un drago nello spazio

La navicella spaziale Dragon di SpaceX viene lanciata sul razzo Falcon

A complemento dei razzi Falcon c’è il carico utile di SpaceX, la navicella spaziale Dragon. Lanciato a bordo del razzo Falcon 9, Dragon è un veicolo spaziale riutilizzabile, in linea con l’impegno di SpaceX nel migliorare l’accessibilità e la sostenibilità dei viaggi spaziali. Esistono due versioni della navicella spaziale Dragon:

• Cargo Dragon: trasporta principalmente rifornimenti e attrezzature scientifiche alla ISS
• Crew Dragon: progettato specificatamente per il trasporto degli astronauti.

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La navicella spaziale Dragon è dotata di una tecnologia altamente avanzata, comprese interfacce di controllo all'avanguardia, robuste funzionalità di sicurezza e la capacità di attraccare autonomamente alla ISS. Cargo Dragon detiene il primato unico di essere il primo veicolo spaziale commerciale a consegnare merci alla ISS e a ritornare in sicurezza sulla Terra. Per non essere da meno, Crew Dragon ha trasportato con successo gli astronauti della NASA da e verso la ISS come parte del Commercial Crew Program. Nel settembre 2024, un Falcon 9 di SpaceX ha lanciato un Crew Dragon in una missione per salvare due astronauti bloccati in orbita a causa di malfunzionamenti del Boeing Starliner.

Fatto bonus: l'astronave di SpaceX inaugura il futuro dei viaggi spaziali

Anche se tecnicamente non fa parte della serie Falcon, qualsiasi discussione sulla missilistica di SpaceX dovrebbe menzionare Starship. Attualmente in fase di sviluppo, Starship rappresenta l’audace visione di SpaceX per il futuro ed è destinato a diventare il veicolo di lancio più potente mai costruito. Con Starship, SpaceX è pronta a ridefinire l’esplorazione dello spazio profondo e potenzialmente a rendere i viaggi interplanetari una realtà. Di seguito, SpaceX fa la storia recuperando il booster Super Heavy dell'astronave dal cielo al suo ritorno sulla terra.