Quanto pesa il razzo più grande?

La massa di un razzo sulla rampa di lancio dice meno sulla sua struttura che sui suoi serbatoi. Starship, il veicolo più grande costruito da SpaceX, pesa quasi 5.000 t al lancio, ma la massa a vuoto del booster Super Heavy e dello stadio superiore insieme è dell'ordine di 300 t. Il resto è carburante: circa 3.400 t nel booster e 1.200 t nella navetta, divisi tra metano liquido e ossigeno liquido. Questo rapporto è tipico dei lanciatori orbitali, che devono portare con sé energia sufficiente per raggiungere circa 7,8 km/s (28.000 km/h), combattendo contro gravità e resistenza dell'aria nei primi minuti di volo.

Il Saturn V pesava, a pieno carico, circa 2.970 t (6,5 milioni di lb), con il solo primo stadio che conteneva circa 2.000 t di cherosene e ossigeno. Lo Space Launch System della NASA è più leggero, circa 2.600 t, perché i suoi booster a propellente solido e lo stadio centrale a idrogeno forniscono più energia per tonnellata rispetto al cherosene. Il sovietico N1 arrivava a circa 2.750 t, lo stack dello Space Shuttle a 2.030 t, e il Falcon Heavy di SpaceX, il razzo più pesante in uso commerciale regolare, a circa 1.420 t. Pesare un razzo si fa in modo indiretto: gli ingegneri calcolano la massa tramite sensori di caricamento del carburante e misurazioni strutturali, poiché nessuna bilancia sotto la rampa di lancio potrebbe sopportarlo.

La spinta al lancio deve superare il peso con un margine comodo. I 33 motori Raptor di Starship generano circa 74 MN, il che produce un rapporto spinta-peso di circa 1,5 all'accensione; il Saturn V decollava con circa 1,2. Questo valore spiega perché i razzi molto pesanti accelerano lentamente all'inizio, e perché ogni tonnellata extra di struttura costa diverse tonnellate di carburante — il principale compromesso nella progettazione dei lanciatori.