• 17 Agosto 2022 8:47

SCIENZA & DINTORNI

Divulgazione storica e scientifica – DIRETTORE Fabiana Leoncavallo

SpinLaunch: l’innovativo sistema di lancio che incuriosisce la NASA

La NASA assieme all’innovativa azienda californiana SpinLaunch, effettuerà una serie di lanci sub-orbitali dimostrativi atti a testare l’efficacia del sistema di lancio centrifugo che promette di rivoluzionare il settore.

Dall’inizio dei programmi spaziali, tutte le agenzie hanno dovuto fare i conti con i costi economici che ogni lancio, sia esso di materiali o di astronauti, grava sui loro bilanci. Per dare un’idea, alla fine degli anni ’60, il costo per inviare in orbita un chilogrammo, si aggirava intorno ai 50.000 dollari. Per ogni singolo chilogrammo! Se poi pensiamo che l’Apollo 11 ed il suo lanciatore Saturn V pesavano al momento del decollo ben 3.000 tonnellate allora ci rendiamo conto di che cifre stiamo parlando.

Le agenzie spaziali come la NASA o l’ESA, sono entità statali, sono quindi vincolate al budget che i governi decidono di stanziare loro ogni anno, e come sappiamo quest’ammontare è sceso nel corso degli anni in maniera considerevole: se nel 1966 in piena corsa alla Luna del programma Apollo, gli Stati Uniti stanziarono alla NASA  quasi il 6% del budget federale, oggi si supera a malapena l’1%, anche se, in vista delle missioni Artemis, ne è stato proposto l’aumento già dal 2023.

Molto si è fatto per cercare di contenere i costi il più possibile, ad esempio riducendo le dimensioni e peso dei satelliti. I CubeSat, mini satelliti di 10 cm per 10 come quelli rilasciati dal James Webb Space Telescope nella sua corsa verso il punto di Lagrange L2, hanno un costo unitario di lancio tra 10 ed i 20.000 dollari, ma presentano svantaggi legati alle loro ridotte dimensioni nello stivarvi strumenti scientifici.

Ma, in materia di cost containment, la strada più promettente sembra quella di stringere accordi con compagnie private usando la loro tecnologia per inviare in orbita persone e cose. La SpaceX di Elon Musk e il suo sistema di rientro controllato dei razzi booster ne è un esempio, abbassare sensibilmente il costo per singolo lancio recuperando componenti costosi che altrimenti andrebbero perduti permette di ridurre i costi a tutto vantaggio del budget totale.

Esistono anche nuovi sistemi messi a punto da aziende innovative che promettono di abbattere ulteriormente i costi per ugni singolo lancio.

Il lancio centrifugo di SpinLaunch

E’ notizia recente che la NASA ha sottoscritto un accordo di sperimentazione del sistema di lancio centrifugo sviluppato dall’azienda SpinLaunch con sede a Long Beach, in California, attraverso dei voli di prova sub-orbitali.

Il suo principio di funzionamento è simile agli ottovolanti dei luna park, ma molto più veloce. Un grosso braccio in fibra di carbonio, alla cui estremità è agganciato il velivolo di lancio a forma di missile al cui interno si trova collocato ciò che si vuole portare in orbita. Il braccio ruotando vorticosamente all’interno di una camera circolare sotto vuoto di più di 90 metri di diametro crea una spaventosa forza centrifuga.

La forza centrifuga così generata accelererà il velivolo fino a 8.000 km/h che viene poi rilasciarlo verso il tubo di lancio che lo catapulta verso l’alto. Il tutto per un decimo del prezzo di un lancio tradizionale

La struttura di lancio cinetico di SpinLaunch presso lo Spaceport America, nel New Mexico, l’intera struttura è alta più di 100 metri. Credit: SpinLaunch
 

Ovviamente non tutti i lanci potranno essere effettuati con questo sistema. Il corpo umano può resistere al massimo ad un’accelerazione di soli 9 G mentre SpinLaunch accelera le sue navette a 10.000 G, ma la società afferma che il sistema sarà appropriato per carichi fino a 200 kg, con  satelliti ultra robusti in grado di affrontare le forze coinvolte. Il sistema SpinLaunch farà la prima parte, lanciandoli in alto in aria, dove un razzo del secondo stadio prenderà il sopravvento e dare loro la spinta finale per giungere in orbita.

Anche il ridotto impatto ambientale di questo sistema di lancio centrifugo non è da sottovalutare. Eliminando il primo stadio a razzo che in un lancio tradizionale, fornisce la maggiorparte della spinta necessaria a vincere la gravità terrestre per librarsi nello spazio, si risparmia il 70% del combustibile e delle strutture di supporto al lancio.

Render mostra un veicolo di lancio leggero, tenuto all’estremità di un braccio in fibra di carbonio all’interno di una camera a vuoto in acciaio del diametro di 90 metri. All’interno di questa camera a vuoto, questo braccio viene fatto ruotare a velocità incredibili prima che il veicolo di lancio venga rilasciato attraverso un foro puntato verso il cielo – SpinLaunch Credit

Verso il lancio orbitale

L’accordo con la Nasa è un punto focale per la SpinLaunch. Entro la fine di quest’anno verrà effettuato il primo lancio  prova dallo spazioporto del New Mexico con a bordo un carico utile della Nasa. Il volo sarà  sub-orbitale  e ad una velocità più bassa (1.600 km/h),  questo per permettere di raccogliere al meglio le telemetrie che le due compagnie analizzeranno in vista del primo lancio orbitale vero e proprio in programma per il 2025.

“SpinLaunch offre un servizio di volo suborbitale e test ad alta velocità unico e il recente accordo di lancio con la NASA segna un punto di svolta chiave poiché SpinLaunch sposta l’attenzione dallo sviluppo tecnologico alle offerte commerciali“, ha affermato Jonathan Yaney, fondatore e CEO di SpinLaunch. “Quella che era iniziata come un’idea innovativa per rendere lo spazio più accessibile si è concretizzata in un approccio al lancio tecnicamente maturo e rivoluzionario. Non vediamo l’ora di annunciare presto altri partner e clienti e apprezziamo molto il continuo interesse e supporto della NASA per SpinLaunch

Fonte: SpinLaunch.com

Luca Garbin

Laurea magistrale in economia e finanze internazionale, per anni ho lavorato nel settore assicurativo, coltivando in parallelo la passione per le scienze naturali e sociali oltre che per la scrittura. Nei miei articoli cerco di far avvicinare i neofiti agli argomenti  ed intrigare gli esperti, coadiuvando uno stimolante accrescimento personale

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