Topic: Il prossimo grande progetto SpaceX: Grasshopper -> Grasshopper2

[LG965]

La società californiana vuole realizzare un vero sistema di trasporto completamente riciclabile. Tutti gli stadi del razzo sarebbero capaci di rientrare autonomamente in atmosfera e di atterrare integri, per essere poi riutilizzati.

Da SpaceX:
"If one can figure out how to effectively reuse rockets just like airplanes, the cost of access to space will be reduced by as much as a factor of a hundred. A fully reusable vehicle has never been done before. That really is the fundamental breakthrough needed to revolutionize access to space."

Elon Musk

[Ripley]

Da Astronautica.us

30/09/2011 - Elon Musk svela il razzo interamente recuperabile di SpaceX

Il fondatore di SpaceX, Elon Musk, ha parlato di fronte ai giornalisti riuniti presso il National Press Club di Washington, ed ha svelato l'innovativo piano di riutilizzo della sua compagnia per gli stadi esauriti dei razzi.

Il piano prevede che sia il primo stadio che il secondo stadio del razzo vettore Falcon 9 ritornino al sito di lancio atterrando in verticale grazie ai propri propulsori e a delle gambe retrattili. Grazie a questa innovazione rivoluzionaria, mai utilizzata prima da nessun razzo vettore, Musk ha dichiarato che prevede un drastico calo dei costi di lancio. "E' soltanto un problema ingegneristico," ha detto Musk, "ma siamo giunti alla conclusione che può essere risolto e la SpaceX ci proverà."

Al momento tutti i razzi vettori che portano in orbita carichi utili sono chiamati 'razzi a perdere' (expendable launch vehicle) perchè i loro stadi, una volta completato il loro compito, ricadono nell'oceano o bruciano nell'atmosfera. La navetta spaziale della NASA era parzialmente riutilizzabile dato che sia l'orbiter che i due booster a combustibile solido venivano riutilizzati dopo la missione. Ma, anche in questo caso, i costi di lancio rimanevano alti per una varietà di motivi. "Ora potremmo fallire," ha proseguito Musk "Non sto dicendo che siamo certi del successo ma ci proveremo, Abbiamo il progetto sulla carta, abbiamo fatto i nostri calcoli e le simulazioni e queste funzionano. Ora dobbiamo essere sicuri che le simulazioni e la realtà coincidano perchè, di solito, se questo non avviene vince la realtà."

Il recupero ed il riutilizzo del primo stadio del Falcon 9 è sempre stato un obiettivo della SpaceX fin dall'inizio ma il progetto svelato oggi va ben oltre il recupero per mezzo di paracadute precedentemente ipotizzato.
In un video esplicativo (quello postato da LG965, ndr) un Falcon 9 decolla da Cape Canaveral e dopo la separazione dal secondo stadio il primo stadio si volta, mettendo i motori nella direzione del moto. A questo punto tre dei nove motori si accendono per rallentare lo stadio che poi dispiega tre zampe di atterraggio e effettua un atterraggio verticale fermandosi su una piattaforma di cemento. Allo stesso modo il secondo stadio si gira, dopo aver sganciato il suo carico utile in orbita, accende il suo motore e rientra dallo spazio protetto da uno scudo termico posto sulla cima dello stadio. Una volta fuori dalla zona di massima velocità e calore il secondo stadio si volta nuovamente per effettuare una discesa controllata ed un atterraggio in verticale sulle zampe estendibili.

La SpaceX inoltre prevede che la versione per equipaggio della sua capsula spaziale Dragon possa effettuare un rientro di questo tipo. "Vedremo se funziona," ha detto Musk. "Ma siamo certi che sarà un interessante avventura. E se funziona, sarà grandioso. Se guardiamo ai costi di un Falcon 9 ... sono circa dai 50 ai 60 milioni di dollari. Ma il costo del propellente e dell'ossigeno è soltanto 200.000 dollari. Così, è ovvio, se possiamo riutilizzare il razzo, diciamo, un centinaio di volte, questo porterebbe il costo del razzo per ogni lancio a solo 50.000 dollari ... Questo permetterebbe una riduzione di centinaia di volte dei costi di lancio. Musk ha inoltre specificato che la progettazione e la costruzione del sistema di recupero non rallenterà il lavoro della compagnia nelle capsule automatiche o di quelle con equipaggio e che lo sviluppo proseguirà in parallelo.

La SpaceX ha un contratto con la NASA per la costruzione e l'invio di capsule cargo automatiche Dragon verso la Stazione Spaziale Internazionale utilizzando il vettore a due stadi Falcon 9. Inoltre la compagnia sta lavorando alla seconda fase del programma NASA per lo sviluppo di una versione abitata della capsula Dragon come possibile impresa commerciale. La SpaceX sta preparandosi alla prima missione cargo automatica diretta alla Stazione Spaziale Internazionale dopo il primo test dello scorso anno. Il decollo di questa missione era previsto per il 30 novembre ma Musk ha confermato che il recente fallimento della missione di rifornimento per mezzo del veicolo Russo Progress, ed i conseguenti ritardi delle missioni con equipaggio, molto probabilmente rinvieranno il lancio di SpaceX a gennaio 2012.


Quello che mi lascia perplesso è la quantità di carburante richiesta dagli atterraggi (e decolli) verticali.
In questo video, postato anche su FOI, si ripercorre la storia dello Harrier, e ad un certo punto (1:08) parte una famosa carrellata di alcuni tentativi pionieristici portati avanti per arrivare al decollo verticale. Sicuramente ce ne sono molti altri di video interessanti...Quel l'epoca era veramente prolifica di idee strambe!
Il problema principale era che partire verticalmente, senza l'aiuto della portanza fornita dalle ali, richiedeva un'enorme quantità di carburante.
Immagino che ne servirà un botto per fermare un cilindretto che cade da lassù!!

[Ripley]

Venerdì 21 settembre c'è stato un primo test (pienamente positivo, come ci sta abituando la SpaceX) per il sistema di rientro del primo stadio del Falcon 9, denominato Grasshopper, cioè Cavalletta.

Il sistema è composto dal primo stadio del Falcon 9, 1 motore Merlin 1-D, 4 zampe d'acciaio più la loro struttura portante.

Si è trattato di un piccolo "salto" di un paio di metri che a prima vista sembrerebbe niente di speciale, ma è il primo, critico, passo verso la riusabilità del primo stadio che ridurrà drasticamente i costi e i tempi operativi.

Il testing di Grasshopper continua, e nei prossimi mesi è previsto un volo stazionario a 30 metri d'altezza.


Fonte: SpaceFlightNow

[Ripley]

Dal canale Twitter di Elon Musk, un'altro video dello stesso test, ma da un altro punto di vista.

http://twitter.yfrog.com/09qmmivexdorhtchxitvhjzsz

[Ripley]

Ultimo test del sistema Grasshopper.
Altezza raggiunta 80 metri.

[Ripley]

Nuovo test, quota 250 metri.
Filmato da un paio di elicotteri radiocomandati.

https://twitter.com/elonmusk/statuses/326615873806811136

[Ripley]

E come diceva Mike: sempre più in altoooooo...
Test effettuato il 14 giugno, quota raggiunta 325,17 metri.

[Ripley]

il 13 agosto scorso il "Grasshopper" ha effettuato un altro test di volo, arrivando questa volta a "soli" 250 metri di quota ma  spostandosi lateralmente di 100, riatterrando quindi su un pad.

A partire dal prossimo lancio di un razzo Falcon9, che avverrà il 5 settembre, sarà integrato, come forma di test, il rientro del primo stadio con una manovra di hovering sull'acqua, per sicurezza.

[Ripley]

L'ultimo test, svoltosi il 7 ottobre, ha spinto il Grasshopper a 744 metri di altezza!
La scelta del punto di vista è spettacolare, e la telecamera si avvicina al razzo come mai prima.

[Ripley]

Dopo l'ultimo volo di test la SpaceX ritira il Grasshopper, che va meritatamente in pensione!

Questo prototipo è servito a sviluppare e testare le tecnologie necessarie per il rientro del primo stadio e per il suo atterraggio verticale.

Al suo posto è previsto un nuovo sistema, conosciuto per ora con i nomi Grasshopper v1.1, o Grasshopper 2 (GH2), o Falcon 9 Reusable (F9R), che farà il suo debutto a dicembre nel nuovo spazioporto "Spaceport America", situato nel New Mexico (Wikipedia ITA - Wikipedia ENG).

Vedremo in futuro quale nome ufficiale verrà scelto.

Rispetto alla prima generazione di Grasshopper, dotata di un singolo motore, questo nuovo prototipo avrà 9 motori Merlin 1D, e ciò avvicinerà ancora di più l'obiettivo di lungo termine che la SpaceX si è posta, cioè lo sviluppo di un primo stadio riutilizzabile.


Fonte: Spacenews.com

[Ripley]

Nel frattempo, si è tenuto oggi il primo volo del Grasshopper2, designazione ufficiale F9R (Falcon 9 Reusable), che qui vediamo con le gambe già viste sul primo stadio del Falcon9 1.1, appena partito per la missione CRS-3.

Fonte: Orbiter Forum

[Ripley]

Ultimo testflight: 1 km!!

[Ripley]

Oggi si è tenuto un altro volo di test del Falcon9R (Reusable) in cui per la prima volta si vedono delle superfici di controllo (chiamate in inglese Grid Fins, forse traducibile in "alette a griglia") che si aprono al termine dell'ascesa (1.000 mt), e che dovrebbero aiutare a stabilizzare il razzo nella fase di discesa.

[Ripley]

Le Grid Fins, viste sul Falcon9R, sono già usate dagli anni '70 su alcuni missili e bombe.
Sono installate anche sulla Soyuz e fanno parte del suo LES (Launch Escape System), in questo caso con funzione di freno aerodinamico.

Il prossimo grande progetto SpaceX: Grasshopper -> Grasshopper2

Il prossimo grande progetto SpaceX: Grasshopper -> Grasshopper2

Fonte: Missile Grid Fins - Aerospaceweb.org

[Ripley]

Un incidente, senza conseguenze, è avvenuto ieri durante un volo di test del F-9R Dev-1, successore del Grasshopper, nella base di McGregor in Texas.
Si tratta del primo boom "ufficiale" alla SpaceX.

...Durante un volo prova del F-9R Dev-1, successore del Grasshopper e speciale versione modificata del primo stadio del Falcon 9 in grado di ri-atterrare sulle proprie “zampe”, si è verificato un qualche problema che ha determinato l’esplosione in volo e la perdita totale del prototipo.
L’esplosione è avvenuta per comando del flight termination system in maniera automatica e a seguito di anomalie al volo attualmente non precisate...

Elon Musk ha subito twittato:

Three engine F9R Dev1 vehicle auto-terminated during test flight. No injuries or near injuries. Rockets are tricky …

Fonti: AstronautiNews.it - Orbiter Forum - ParabolicArc.com - KWTX.com - CBSNews.com