SpaceX

Storia

Catalogo — Razzi

• 2006

  Falcon 1

  Il Falcon 1 fu il primo lanciatore costruito da SpaceX e il primo veicolo orbitale a propellente liquido sviluppato e finanziato con capitale privato a raggiungere l'orbita terrestre. Era un razzo a due stadi a cherosene e ossigeno liquido, alto circa ventuno metri e con un diametro di 1,7 metri, concepito deliberatamente piccolo: bastava collocare poche centinaia di chilogrammi in orbita bassa perché l'azienda appena fondata da Elon Musk nel 2002 avesse un prodotto da vendere prima di rimanere senza fondi. La sua importanza non sta in ciò che trasportò, ma in ciò che insegnò. Il primo stadio montava un unico motore Merlin —l'1A raffreddato per ablazione nei primi due voli, l'1C rigenerativo dal terzo in poi—, e il secondo un Kestrel alimentato a pressione, riaccendibile, con gonna in niobio e controllo di rollio a gas freddo. Quell'architettura di serbatoi in alluminio saldati per attrito e agitazione, quel motore e quell'avionica su hardware commerciale passarono quasi intatti al Falcon 9: i cinque voli del Falcon 1 sono il banco di prova da cui nacque tutta la famiglia successiva. Lo sviluppo fu finanziato con denaro privato, intorno ai cento milioni di dollari secondo le cifre pubblicate, e i prezzi annunciati scesero in prestazioni e salirono in importo: 5,9 milioni nel 2005, 6,7 tra il 2006 e il 2007, 7,9 nel 2008 e 7 milioni nel listino di fine 2009. I primi due lanci furono acquistati dal Dipartimento della Difesa statunitense tramite DARPA. Tutti e cinque i voli partirono dall'isola di Omelek, nell'atollo di Kwajalein, circa sette acri di terra a 2.500 miglia a sudovest delle Hawaii, all'interno del poligono di prova dell'Esercito degli Stati Uniti. I primi tre fallirono: nel 2006 un dado corroso dal salino provocò una perdita e un incendio ai quarantuno secondi; nel 2007 uno sfioramento nella separazione scompensò il vettore di spinta e lo sciabordio dell'ossigeno nel serbatoio superiore impedì di raggiungere la velocità orbitale; nel 2008 la spinta residua del primo stadio lo fece ricontattare con il secondo cinque secondi dopo la separazione. Ogni guasto fu corretto con una misura concreta: acciaio inossidabile nella bulloneria, deflettori nel serbatoio di ossigeno e un intervallo più lungo tra spegnimento e separazione. Il quarto volo, il 28 settembre 2008, fu assemblato in sei settimane con i pezzi disponibili e con l'azienda sull'orlo del fallimento, e raggiunse l'orbita con un simulatore di massa chiamato Ratsat. Il quinto, il 14 luglio 2009, mise in orbita bassa equatoriale il satellite malese di osservazione RazakSAT: l'unico cliente pagante del programma. Non ci fu un sesto volo. SpaceX ritirò il veicolo quello stesso anno a favore del Falcon 9, cancellò la versione ampliata Falcon 1e —che prometteva più del doppio del carico utile e non arrivò mai a volare— e riassegnò i carichi contrattati come secondari del razzo più grande.

• 2010

  Falcon 9

  Il Falcon 9 è il lanciatore che ha cambiato le regole dell'accesso allo spazio: un razzo a due stadi, alimentato da cherosene RP-1 e ossigeno liquido, il cui primo stadio ritorna, atterra in verticale e torna a volare — qualcosa che l'industria riteneva economicamente impossibile finché SpaceX non lo ha trasformato in routine. Nacque dal programma commerciale della NASA della metà degli anni 2000, quando l'agenzia scelse di acquistare trasporto da aziende private invece di progettare i propri razzi. SpaceX, che proveniva dal piccolo Falcon 1, rispose con un lanciatore a nove motori Merlin che debuttò il 4 giugno 2010 e che l'azienda stessa sviluppò con circa 300 milioni di dollari, contro i 3.600 milioni che la NASA calcolò le sarebbe costato con il tradizionale metodo cost-plus. Il 21 dicembre 2015 riuscì in qualcosa di mai visto prima: far atterrare il primo stadio di un razzo orbitale di ritorno sulla terraferma. Da allora il riutilizzo smise di essere un esperimento — con atterraggi su chiatte autonome in mare, propulsori che accumulano fino a 36 voli e una cadenza di lancio senza precedenti nella storia. Anche l'ogiva viene recuperata e riutilizzata; il secondo stadio no: SpaceX abbandonò quell'obiettivo alla fine del 2014, constatando che lo scudo termico e l'attrezzatura di recupero avrebbero eroso il carico utile. Il razzo si è evoluto in cinque revisioni principali — v1.0, v1.1, Full Thrust (o Block 3), Block 4 e Block 5 —, da 8.500 kg a oltre 22.800 kg di carico in orbita bassa in configurazione monouso. La versione attuale, il Block 5, vola dal maggio 2018 ed è certificata per trasportare equipaggio, con nove motori Merlin 1D che erogano una spinta di 7.607 kN al livello del mare. Oggi il Falcon 9 è il cavallo di battaglia dell'accesso allo spazio occidentale: porta astronauti alla Stazione Spaziale Internazionale con la capsula Crew Dragon dal 2020, dispiega la costellazione Starlink, lancia missioni di rideshare con decine di piccoli satelliti e totalizzava 668 successi su 671 voli completi — un'affidabilità del 99,6% — al 30 luglio 2026.

• 2018

  Falcon Heavy

  Il Falcon Heavy è il lanciatore pesante di SpaceX e, per buona parte della sua carriera, il razzo operativo con la maggiore capacità di carico al mondo, secondo solo allo Space Launch System della NASA. La sua architettura parte da un'idea semplice sulla carta e diabolicamente difficile nella pratica: prendere il primo stadio del Falcon 9, rinforzarlo strutturalmente per trasformarlo in nucleo centrale e affiancarlo con altri due primi stadi coronati da ogive aerodinamiche, che fungono da booster laterali. Su questo insieme triplo volano il secondo stadio e l'ogiva standard del Falcon 9, cosicché il veicolo eredita quasi tutta la sua catena di produzione, i motori e le procedure dal lanciatore da cui deriva. Con i ventisette motori Merlin 1D del primo stadio accesi simultaneamente, il Falcon Heavy eroga 22.819 kN di spinta al livello del mare nell'istante del decollo, una cifra che supera i cinque milioni di libbre di forza e che solo una manciata di veicoli ha eguagliato nella storia. Misura 70 m di altezza con l'ogiva standard e la sua massa al decollo, con i serbatoi pieni, si aggira sulle 1.420 t. In configurazione totalmente non recuperabile può immettere 63.800 kg in orbita terrestre bassa, 26.700 kg in orbita di trasferimento geostazionario e 16.800 kg su una traiettoria verso Marte; recuperando i due booster laterali la capacità in orbita bassa scende a circa 57 t, e se si riportano indietro anche tutti e tre i nuclei al punto di partenza le prestazioni calano in modo molto più marcato. Annunciato ufficialmente nell'aprile del 2011 con la promessa di portare più carico in orbita o a velocità di fuga di qualsiasi veicolo tranne il Saturn V e l'Energia sovietico, il Falcon Heavy impiegò sette anni per volare. Lo stesso Elon Musk riconobbe che l'integrazione di tre nuclei era molto più complessa del previsto e che gran parte del progetto risultava impossibile da validare a terra. Il volo inaugurale, il 6 febbraio 2018 dal complesso 39A del Kennedy Space Center, divenne uno degli eventi spaziali più seguiti del decennio: portava come carico simulato la Tesla Roadster personale di Musk con un manichino al volante, e culminò con l'atterraggio simultaneo dei due booster laterali a Cape Canaveral. Da allora il veicolo ha volato con una cadenza deliberatamente bassa ma con un profilo di missioni ben definito: satelliti per telecomunicazioni di grande massa, carichi classificati della Space Force statunitense che richiedono l'iniezione diretta in orbite alte, e sonde scientifiche della NASA che nessun altro lanciatore commerciale poteva inviare nella finestra disponibile. Psyche, nell'ottobre del 2023, fu la prima missione scientifica della NASA lanciata su un Falcon Heavy; Europa Clipper, nell'ottobre del 2024, richiese il sacrificio di tutti e tre i nuclei e fu il carico interplanetario più pesante affidato al veicolo. Il suo ruolo reale è stato quello di lanciatore di nicchia all'interno del catalogo SpaceX. Il Falcon 9 in configurazione non recuperabile finì per assorbire buona parte delle missioni geostazionarie che gli erano state inizialmente assegnate, e il Falcon Heavy rimase riservato a ciò che nessun lanciatore a due stadi poteva fare. Ciò nonostante, la sua combinazione di spinta bruta, recupero dei booster e prezzo di listino molto inferiore a quello dei concorrenti pesanti riordinò il mercato dei lanci pesanti e servì da banco di prova per le tecniche di recupero che SpaceX avrebbe poi applicato su scala molto più ampia.

• 2023

  Super Heavy

  Super Heavy è il primo stadio riutilizzabile del sistema Starship di SpaceX: il propulsore che, sormontato dalla navicella Starship, compone il lanciatore superpesante con cui l'azienda punta a portare carico ed equipaggi sulla Luna e su Marte. Il suo compito è far uscire il complesso dall'atmosfera densa, rilasciare il secondo stadio in rotta verso l'orbita e tornare poi allo stesso sito di lancio, dove non atterra su gambe ma viene catturato in aria dalla torre con due braccia articolate. Nacque all'interno del programma di colonizzazione marziana di SpaceX e impiegò più di un decennio a concretizzarsi: dai primi concetti annunciati nel 2012 alla produzione in serie iniziata nel 2021 e al primo volo, il 20 aprile 2023. Strutturalmente è un cilindro di acciaio inossidabile di 9 m di diametro diviso in quattro tratti che, dal basso verso l'alto, sono la sezione motori, il serbatoio di ossigeno liquido, il serbatoio di metano liquido e l'interstadio. Le versioni Block 1 e Block 2, ormai ritirate, misuravano 71 m di altezza; il Block 3 raggiunge i 72,3 m. I due serbatoi criogenici condividono un tramezzo comune, una soluzione già usata dagli stadi S-II e S-IVB del Saturn V, e l'intera fusoliera si fabbrica saldando anelli di lamiera laminata di 9 m di diametro e circa 1600 kg ciascuno: è un veicolo concepito per uscire in fretta e a basso costo da uno stabilimento industriale, non per essere lavorato pezzo per pezzo. La propulsione è affidata a 33 motori Raptor che bruciano metano e ossigeno liquidi in un ciclo di combustione a stadi di flusso completo, venti dei quali fissi su un anello esterno e tredici interni montati sul cosiddetto thrust puck, capaci di orientarsi per dirigere il veicolo. Sull'interstadio si trovano quattro alette a griglia in acciaio inossidabile ad azionamento elettrico —tre nel Block 3, più grandi e collocate più in basso— che governano la discesa, e tra di esse alcuni ferramenti sporgenti tramite i quali la torre lo afferra. La manovra che definisce il veicolo arrivò il 13 ottobre 2024, quando il Booster 12 tornò al punto di partenza e rimase sospeso tra le braccia della torre, soprannominate "chopsticks", nella prima cattura di un propulsore orbitale della storia. Da allora l'operazione si è ripetuta, è stato riutilizzato un propulsore già volato e il progetto ha continuato a mutare pelle verso il Block 3, con motori Raptor 3 e un interstadio integrato nel serbatoio di metano. Super Heavy non vola da solo né ha una missione propria: esiste solo come metà inferiore del sistema Starship, da cui eredita calendario, successi e fallimenti.

• 2023

  Starship

  Starship è il sistema di lancio superpesante e completamente riutilizzabile che SpaceX sviluppa a Starbase, a Boca Chica (Texas). Il nome designa allo stesso tempo l'insieme e il suo stadio superiore: il veicolo completo è composto dal propulsore Super Heavy come primo stadio e dalla navicella Starship come secondo, entrambi in acciaio inossidabile, di 9 m di diametro e spinti da motori Raptor a metano e ossigeno liquidi sottoraffreddati. Con circa 121,3 m di altezza e una massa al decollo dell'ordine di 5.300 t, è il razzo più grande mai costruito, e la sua ragion d'essere non è una prestazione specifica ma un cambio di scala: SpaceX lo ha progettato per riutilizzare entrambi gli stadi e abbattere il costo di accesso allo spazio fino a rendere fattibili il carico massiccio in orbita, il ritorno sulla Luna e, nel lungo periodo, i viaggi su Marte. Il suo lignaggio risale al 2005, quando Elon Musk menzionò un lanciatore capace di portare 100 t in orbita bassa, e attraversa tre nomi successivi —Mars Colonial Transporter, Interplanetary Transport System e BFR— prima di cristallizzarsi nel design attuale, definito dal passaggio dalla fibra di carbonio all'acciaio inossidabile nel dicembre 2018. Lo sviluppo è avvenuto alla vista del pubblico e con una filosofia di iterazione rapida: prima il saltatore Starhopper nel 2019, poi la lunga serie di prototipi SN che volò, cadde ed esplose ripetutamente tra il 2020 e il 2021, e dall'aprile 2023 i voli integrati del veicolo completo. Quei voli di prova hanno concatenato fallimenti spettacolari e progressi senza precedenti. Il primo, il 20 aprile 2023, esplose quattro minuti dopo il decollo; il quinto, il 13 ottobre 2024, riuscì a far catturare il propulsore in aria dalla torre di lancio con le sue braccia, una manovra senza equivalenti nella storia dell'astronautica. Il Blocco 2 diede problemi per tutto il 2025 e il Blocco 3, con motori Raptor 3, inaugurò la campagna del 2026 con voli suborbitali che già schierano satelliti Starlink V3 reali. Starship è inoltre l'elemento che la NASA ha scelto per tornare a calpestare la Luna: una versione lunare del veicolo fu selezionata nell'aprile 2021 nell'ambito del programma Human Landing System, con un'estensione successiva per una seconda missione con equipaggio. Va sottolineato che si tratta di un veicolo in sviluppo attivo e senza alcun volo orbitale completato finora: le sue cifre, i suoi blocchi e il suo calendario cambiano di anno in anno, e tutto ciò che qui viene descritto come previsto va letto come intenzione dichiarata, non come capacità dimostrata.