SpaceX: Ship 20 e Booster 4 sono stati sovrapposti, il sistema Starship prende forma

SpaceX: Ship 20 e Booster 4 sono stati sovrapposti, il sistema Starship prende forma

Nella giornata di oggi a Boca Chica (in Texas) è stato assemblato il primo sistema di lancio completo Starship di SpaceX. La navicella da 50 metri Ship 20 è stata sovrapposta a Super Heavy Booster 4 arrivando a 120 metri d'altezza.

di pubblicata il , alle 16:10 nel canale Scienza e tecnologia
SpaceX
 

Come avevamo avuto modo di scrivere recentemente, a Boca Chica si sta lavorando a tutte le ore per arrivare pronti al test orbitale di SpaceX Starship. Dopo aver completato l'assemblaggio di Booster 4 (razzo Super Heavy) e sostanzialmente completato quello di Ship 20 (navicella Starship), ora si è passati allo "stacking".

Questo significa che per la prima volta è stato possibile vedere il grande razzo e la navicella una sopra all'altro. Si tratta di un sistema di lancio alto complessivamente circa 120 metri dove 50 metri è l'altezza di Ship 20 e 70 metri (per la precisione 69 metri, come confermato da Elon Musk) è l'altezza di Booster 4. Il tutto affiancato alla torre di lancio da poco più di 140 metri.

SpaceX: navicella Ship 20 e Booster 4 sono in posizione una sopra l'altro

Già nella giornata di ieri si era pensato di poter unire Ship 20 e Booster 4 per le prime prove di assemblaggio. Il vento troppo forte ha però fatto rimandare di qualche ora lo "stacking" per questioni di sicurezza. Musk ha comunque confermato che quando ci sarà il sistema di gru integrato nella torre di lancio (chiamata Mechazilla) questi problemi saranno limitati.

spacex starship

C'è da considerare che il test orbitale (dal Texas alle Hawaii) non sarà comunque nell'immediato. Infatti l'assemblaggio dei due velivoli è solo una parte del programma. Nelle immediate vicinanze della torre di lancio SpaceX sta continuando a costruire i serbatoi utili per il rifornimento di metano e ossigeno liquidi necessari per il lancio.

Ship 20 ha ancora delle parti da completare per quanto riguarda le piastrelle termoisolanti nella zona inferiore. Elon Musk ha confermato che sono in arrivo ma è improbabile che queste saranno assemblate con Ship 20 sopra a Super Heavy Booster 4. Inoltre sia Ship 20 che Booster 4 dovranno passare il test static fire separatamente per capire se tutti i motori Raptor (tre Raptor atmosferici, tre Raptor Vacuum per Ship e 29 Raptor atmosferici per Super Heavy) sono funzionanti.

Infine c'è sempre l'incognita della FAA che dovrà rilasciare la sua environmental review per permettere a SpaceX di compiere effettivamente il lancio orbitale. Le due realtà dovrebbero aver collaborato nel corso degli scorsi mesi per riuscire ad arrivare a una conclusione più rapida possibile, ma allo stato attuale non si sa quando effettivamente sarà rilasciata. Senza quel documento la società non potrà lanciare (o se lo facesse potrebbe andare incontro a sanzioni pesanti).

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18 Commenti
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Notturnia06 Agosto 2021, 16:38 #1
gestire tutti quei motori li sotto deve essere un inferno fra elettronica, giroscopi etc.. non pensavo che ne avesse così tanti.. complimenti
frncr06 Agosto 2021, 17:32 #2
In questa configurazione solo i 9 motori centrali sono montati su gimbal per orientare la spinta, i 20 esterni sono fissi.
Per il numero, già il collaudato Falcon Heavy usa 27 Merlin per il primo stadio (9x3) perciò niente di strano.
GuardaKeTipo06 Agosto 2021, 17:55 #3
Un conto è gestire 3 unità distinte, composte a loro volta ognuna da 9 unità. Cosa totalmente diversa è gestire 29 unità sotto un unico corpo, se così vogliam dire
Notturnia06 Agosto 2021, 18:53 #4
è quello che intendevo.. fisse non fisse la spinta di 29 unità deve essere perfetta o finisce molto male la cosa

29 piccoli motori sono molto peggio da gestire di 5 grossi motori.. gimbal o meno..
frncr06 Agosto 2021, 19:02 #5
Originariamente inviato da: GuardaKeTipo
Un conto è gestire 3 unità distinte, composte a loro volta ognuna da 9 unità. Cosa totalmente diversa è gestire 29 unità sotto un unico corpo, se così vogliam dire
Quando i due booster sono collegati al core centrale di fatto c'è un unico stadio con 27 motori perciò meccanicamente cambia nulla rispetto al booster di Starship direi, mentre come gestione può essere solo più complesso dato che devono sincronizzare l'avionica dei tre moduli per farli funzionare come uno, e poi ripristinarne l'autonomia dopo la separazione.
In entrambi i vettori avere tanti motori è vantaggioso sia per la possibilità di modulare la spinta (il singolo motore non può scendere più di tanto) sia per la capacità "engine out" (compensare eventuali motori fuori uso).

Comunque sarà interessante vedere 29 Raptor accesi contemporaneamente dato che finora ne hanno accesi al massimo tre.
frncr06 Agosto 2021, 19:02 #6
Originariamente inviato da: Notturnia
29 piccoli motori sono molto peggio da gestire di 5 grossi motori.. gimbal o meno..
Come già detto niente di nuovo, lo fanno da tempo con il Falcon, e in modo certamente più complicato.
GuardaKeTipo06 Agosto 2021, 20:39 #7
Non è come pensi, di fatto in un heavy una centralina controlla 3 sottocentraline che lavorano ognuna per il proprio vettore. Poi, al distacco, lavorano totalmente in autonomia (ovviamente) per il rientro.
Controllare invece la propulsione di 29 unità "insieme" è ben diverso e più complicato. Anche la gestione di compensazione di eventuale engine out è più complessa, perchè su 9 motori l'avionica "capisce" subito quale motore sta difettando... su 29 non è invece ugualmente immediato.
silviop06 Agosto 2021, 22:21 #8
Originariamente inviato da: GuardaKeTipo
su 29 non è invece ugualmente immediato.

E' immediato, basta che sui supporti di ogni motore abbiano dei sensori di forza , gli altri parametri di funzionamento li ottengono dalle turbopompe.
frncr06 Agosto 2021, 22:55 #9
Originariamente inviato da: GuardaKeTipo
Non è come pensi, di fatto in un heavy una centralina controlla 3 sottocentraline che lavorano ognuna per il proprio vettore. Poi, al distacco, lavorano totalmente in autonomia (ovviamente) per il rientro.
Controllare invece la propulsione di 29 unità "insieme" è ben diverso e più complicato. Anche la gestione di compensazione di eventuale engine out è più complessa, perchè su 9 motori l'avionica "capisce" subito quale motore sta difettando... su 29 non è invece ugualmente immediato.
Allora, tu non puoi sapere come funziona realmente il sistema lato automazione, non lavorandoci, così come non posso saperlo io. Conviene quindi non lavorare troppo di fantasia speculando di ipotetiche "centraline" e attenersi ai dati di fatto noti: il dato certo è che il primo stadio di Falcon Heavy è fisicamente un monoblocco (dal decollo fino alla separazione in volo) perché i tre cilindri sono vincolati fra loro in modo rigido, e l'altro dato certo è che la propulsione è fornita da 27 motori che per elementari ragioni fisiche devono essere tutti gestiti in modo totalmente e centralmente coordinato, proprio perché tutti agiscono sullo stesso corpo rigido e in posizioni differenti influendo tutti sia sulla velocità che sull'assetto del veicolo. Per questo non ci sono differenze concettuali rispetto a un booster strutturato in un cilindro unico con 29 motori sotto, è la stessa identica cosa al netto delle differenze di dimensioni e forma. Se poi questa coordinazione di tutti i motori nel Falcon Heavy avviene attraverso più livelli di autorità nei sistemi di automazione, per come è composto, allora significa solo che è ancora più complessa dal punto di vista algoritmico rispetto ad una coordinazione con meno livelli gerarchici. E in ogni caso, qualora per assurdo risultasse invece vantaggioso aggiungere un livello intermedio di automazione, nessuno impedirebbe di farlo anche su Starship (fisicamente a livello hw o anche solo come astrazione a livello sw). Le differenze concettuali che immagini semplicemente non esistono.

Per quanto riguarda la difficoltà nel "capire" cosa stia facendo ogni motore, questo non dipende certo dal loro numero: ciascun motore è zeppo di sensori che misurano continuamente ogni parametro fisico rilevante (pressioni, temperature, flussi, posizioni delle valvole, giri delle pompe, ecc.); non penserai che il computer di volo debba desumere lo stato di funzionamento dei motori dagli effetti sull'assetto del razzo!

Poi, la capacità di engine out di Starship mi pare intrinsecamente superiore a quella di Falcon Heavy perché tutti i suoi motori attingono agli stessi serbatoi, oltre ad avere una disposizione più regolare attorno all'asse longitudinale del veicolo, entrambi fattori da cui dovrebbe derivare una maggiore flessibilità (= disponibilità di soluzioni) per compensare le deficienze di uno o più motori.

In sintesi: gestire un razzo concepito dall'inizio per volare con una trentina di motori è secondo logica più semplice che gestire un razzo "raffazzonato" assemblandone tre concepiti per volare con una decina di motori ciascuno, per una serie di motivi. Ma in entrambi i casi la gestione del numero totale di motori mi pare proprio un non-problema; il software che pilota questi mezzi fa cose decisamente molto più complesse che tenere conto della spinta totale di X motori e ripartirla fra loro in base alle esigenze e alle eventuali anomalie. Cose come il thrust vectoring con più motori orientabili in modo indipendente fra loro, il controllo preciso di assetto e traiettoria in caduta libera tramite superfici mobili di governo, ecc..
Ago7206 Agosto 2021, 23:05 #10
Originariamente inviato da: frncr
Allora, tu non puoi sapere come funziona realmente il sistema lato automazione, non lavorandoci...


Concordo al 100%. E facendo un azzardo, probabilmente fallace, mi viene da pensare che avere più motori potrebbe semplificare il controllo, in quanto il malfunzionamento di un motore crea meno problemi rispetto allo spegnimento di un motore in configurazioni con meno motori. Lo spegnimento o il malfunzionamento di un motore del super heavy comporta problemi sul 3.5% della spinta totale, e le conseguenti perturbazioni sull'assetto sarebbero minori.

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