Il costo di un lancio spaziale. SpaceX abbatte i costi coi razzi riutilizzabili

In questi ultimi anni, il settore aerospaziale sta progredendo sempre più con un notevole incremento delle missioni spaziali. Uno sviluppo portato non solo dalle agenzie spaziali come la NASA e l’ESA, ma anche dalla nascita di nuove aziende nel settore. Tra queste, SpaceX e Blue Origin risaltano per i loro continui successi. In particolare, SpaceX ha portato importanti innovazioni per il mondo dell’aerospazio e ha ideato un nuovo concetto di missioni spaziali grazie ai suoi reusable rockets. Infatti, con Elon Musk è cambiato il costo di un lancio spaziale: SpaceX abbatte i costi dei razzi riutilizzabili e, così, punta a rendere il settore più accessibile a tutti.

Il costo di un lancio spaziale in LEO. Prima e dopo SpaceX

Il XX secolo è noto, tra le altre cose, per essere stato animato dalla corsa allo spazio: l’Unione Sovietica e gli Stati Uniti d’America volevano conquistare per primi lo spazio.

Nel 1957, partì il Vanguard noto per essere il lancio più costoso della storia con $1.000.000/kg. Da qui in poi, si ebbe un repentino decremento dei costi fino a dieci anni dopo, nel 1967, con il lancio del Saturn V. Infatti, il Saturn V costò circa 170 volte meno del Vanguard. Dal 1970 al 2000, invece, abbiamo assistito prima ad un leggero incremento dei prezzi, che poi rimasero stabili con una media di $18.500/kg, fino ad un massimo di $32.000/kg. Le missioni dello Space Shuttle che nacquero in quel periodo costarono non poco alla NASA. Per l’esattezza, ogni lancio costava circa 1,5 miliardi di dollari per portare 27.500 kg in Low Earth Orbit (LEO), dunque, circa $54.500/kg. Nel 2010, poi, con l’avvento di SpaceX, abbiamo avuto un nuovo importante calo dei costi. SpaceX ha eliminato il concetto dei razzi ‘usa e getta’ e ha innovato i progetti dei razzi riutilizzabili. Il Falcon 9 ha, con $2.700/kg, un costo di lancio circa 20 volte inferiore rispetto a quello dello Space Shuttle. Mentre, ogni lancio di un Falcon Heavy costa circa $1400/kg, 40 volte più economico dello Space Shuttle. Dunque, il costo di un lancio spaziale, di SpaceX e non, è molto variabile ma, in generale, i costi sono diminuiti notevolmente e lo spazio comincia ad essere più accessibile.

I motivi del costo di un lancio spaziale, SpaceX e i nuovi prezzi

Oltre a conoscere il costo di un lancio spaziale di SpaceX e non, è interessante capire anche le ragioni di questi costi così diversi. Per molto tempo, gli elevati costi di lancio hanno rappresentato il principale fattore limitante nell’esplorazione spaziale. Quindi, perché una missione spaziale costa così tanto? I primi progetti dei lanciatori si rifacevano a quelli dei missili balistici. I progetti dei missili, però, puntano ad avere prestazioni elevate e non costi minimi. Inoltre, le missioni spaziali possiedono tecnologie nuove e all’avanguardia che, ovviamente, rappresentano un ulteriore costo. Inoltre, la tolleranza ai guasti deve essere ridotta al minimo, con una conseguente crescita dei prezzi della progettazione.

La riutilizzabilità dei booster della SpaceX è riuscita a ridurre notevolmente i costi dei lanci spaziali. Con Elon Musk, i booster possono essere riforniti di carburante e, così, compiere nuove missioni ad un prezzo ridotto. Oltre a questo, altri sono i fattori che hanno permesso una riduzione dei prezzi e su cui è possibile premere per abbassarli ulteriormente. Gli approcci delle aziende dovrebbero essere improntate a semplificare le configurazioni dei velivoli, semplificare la strumentazione e ridurre il numero delle parti.

La riutilizzabilità dei razzi di SpaceX

Così, Elon Musk è riuscito a cambiare la risposta alla domanda ‘quanto costa un lancio spaziale?’, grazie a SpaceX e ai suoi razzi riutilizzabili.  L’azienda americana ha gradualmente migliorato le tecniche usate per l’atterraggio dei booster del Falcon 9, passando da due booster nel 2014 a ben 15 booster nel 2017. Ovviamente, progettare un razzo riutilizzabile rappresenta non poche sfide. Infatti, per riatterrare un booster necessita di più carburante e questo implica un minor payload trasportato, ridotto del 40%. Inoltre, le spese per un singolo lancio sono più alte della media, dovendo ispezionare ogni booster al rientro. Ma i costi complessivi vengono recuperati nel tempo. La United Launch Alliance con 10 lanci, riesce a rientrare nelle spese di lancio e ad abbassare i costi medi. Mentre, per SpaceX il numero di lanci è notevolmente più basso, come afferma lo stesso Elon Musk.

La riduzione del carico utile dovuta alla riutilizzabilità del booster e della carenatura è del 40% per F9 e il ripristino e la ristrutturazione sono del 10%, quindi sei più o meno alla pari con 2 voli, decisamente avanti con 3.

–          Elon Musk