A cura di Manuel Contini

Il sogno di un velivolo spaziale riutilizzabile, come quello del volo supersonico civile (Concorde), sembrava naufragato dopo l’ultima missione dello Space Shuttle. I costi proibitivi per ogni missione, la non completa riutilizzabilità della navicella e i problemi di manutenzione dei motori RS-25 a propellente liquido, sono state le cause principali dell’abbandono di questa tecnologia.

Solo negli ultimi sei mesi, dopo sei anni di collaborazione tra DARPA, Boeing e Aerojet Rocketdyne, è stato dimostrato che quello che sembrava un’idea troppo ambiziosa, presto diventerà realtà.

XS-1: Aeroplano o navicella spaziale?

Non molto è trapelato sul vero design di questo velivolo. Ciò che è certo, è che sarà un ibrido, né un aereo convenzionale né una navicella spaziale (come era lo Space Shuttle).

Rappresentazione artistica delllo spazioplano. Credits: boeing.com

Al contrario, conosciamo bene i suoi obiettivi: compiere una missione spaziale al giorno per 10 giorni consecutivi, portare un carico pagante di non meno di 2000 Kg e volare a Mach superiore a 10 (velocità 10 volte superiore a quella del suono!); tutto ciò con un costo inferiori ai 5 milioni di dollari per missione.

I test sui motori AR-22 sono un successo

I propulsori che verranno impiegati saranno degli AR-22 che sono una variante dei famosi RS-25, utilizzati per anni come motore principale dello Space Shuttle.

I risultati dei test hanno mostrato che questo innovativo propulsore ha subito 10 accensioni nell’arco di 240 ore, rimanendo acceso per più di 100 secondi ogni volta. Risultato per nulla scontato, ricordiamo che i vecchi motori RS-25 avevano a disposizione settimane di tempo per asciugarsi dall’acqua che si accumulava, dopo che idrogeno e ossigeno si combinavano. Il nuovo target di questo velivolo ha costretto gli ingegneri a ripensarlo completamente, questo ha garantito un tempo di asciugatura di meno di sei ore.

L’asciugatura interna dei motori dall’acqua è fondamentale. Infatti, il motore andrebbe incontro a un danno sicuro se il riavvio avvenisse con una eccessiva quantità di acqua interna.

Questi risultati sono stati raggiunti grazie a innovative soluzioni tecnologiche, prima tra tutte, un nuovissimo software di controllo delle anomalie del motore.

Un motore a razzo AR-22 testato su un banco di prova presso lo Stannis Space Center della NASA. Credits: darpa.mil

Questi risultati hanno permesso alla Boeing di passare alla fase due di tre, ossia la fabbricazione del velivolo. La fase tre (test di volo) è invece programmata per l’inizio del 2021.

Perché è una rivoluzione del volo spaziale?

L’XS-1 alza l’asticella nel campo dei materiali, grazie all’introduzione di serbatoi estremamente leggeri e la creazione di una struttura ibrida delle ali in materiale metallico e composito. Inoltre, anche nel campo informatico sono stati introdotti nuovissimi sistemi di pilotaggio automatico che garantiranno al velivolo di compiere missioni senza equipaggio.

La vera rivoluzione riguarderà l’abbattimento dei costi delle missioni, come affermato da Scott Wierzbanowsky (manager del programma XS-1):

“Il nostro obiettivo è quello di completare una missione spaziale e rendere la navicella operativa per un’altra missione in meno di 24 ore. Questa rapidità affiancata da costi ridottissimi rispetto agli standard attuali, permetterà di spedire satelliti o carichi paganti su richiesta delle aziende e quindi sarà possibile rivoluzionare il campo del trasporto spaziale”.

Lo spazioplano sarà composto da due stadi. L’intero velivolo decollerà verticalmente fino a raggiungere lo spazio, dove rilascerà un upper stage che avrà il compito d’inserire il carico pagante in orbita. L’upper stage sarà sacrificato in ogni missione, mentre lo stadio principale ritornerà sulla superficie atterrando come un normale aereo.

Gli sviluppi sono costantemente monitorati anche dalle aziende private oltre che dalle organizzazioni militari. Infatti, da decenni, si è in cerca di uno strumento in grado di portare in orbita satelliti in maniera veloce ed economica.