SpaceX

società di trasporto spaziale statunitense
SpaceX
Logo
Iridium-4 Mission (25557986177).jpg
Sede SpaceX nel dicembre del 2017
StatoStati Uniti Stati Uniti
Forma societariaazienda privata
Fondazione2002
Fondata daElon Musk
Sede principaleHawthorne
33°55′14.52″N 118°19′40.08″W / 33.9207°N 118.3278°W33.9207; -118.3278Coordinate: 33°55′14.52″N 118°19′40.08″W / 33.9207°N 118.3278°W33.9207; -118.3278
Persone chiave
Settoreaerospaziale
Prodotti
Fatturato2 miliardi (2019)
Dipendenti8000[2] (2020)
Slogan«Revolutionizing access to space»
Sito webwww.spacex.com
(EN)

«You want to wake up in the morning and think the future is going to be great - and that's what being a spacefaring civilization is all about. It's about believing in the future and thinking that the future will be better than the past. And I can't think of anything more exciting than going out there and being among the stars.»

(IT)

«Vuoi svegliarti la mattina e pensare che il futuro sarà fantastico - e questo è ciò che significa essere una civiltà che viaggia nello spazio. Si tratta di credere nel futuro e pensare che il futuro sarà migliore del passato. E non riesco a pensare a niente di più eccitante che andare là fuori ed essere tra le stelle.»

(Elon Musk)

Space Exploration Technologies Corporation (SpaceX) è un'azienda aerospaziale statunitense con sede a Hawthorne (California), USA. È stata costituita nel 2002 da Elon Musk con l'obiettivo di creare le tecnologie per ridurre i costi dell'accesso allo spazio e permettere la colonizzazione di Marte.[3][4] L'azienda ha sviluppato i lanciatori Falcon 1, Falcon 9 e Falcon Heavy e le capsule Dragon e Dragon 2, per il trasporto di cargo e astronauti da e verso la Stazione Spaziale Internazionale.

I traguardi di SpaceX includono il primo razzo privato a raggiungere orbita (il Falcon 1 nel 2008)[5] e il primo lancio di una navicella spaziale privata con l'obiettivo di metterla in orbita e recuperarla (la Dragon nel 2010).[6] Inoltre SpaceX fu la prima compagnia privata a inviare una navicella spaziale alla Stazione Spaziale Internazionale (la Dragon nel 2012),[7] ad effettuare il primo atterraggio propulsivo per un razzo (il Falcon 9 nel 2015) e a riutilizzare un razzo (il Falcon 9 nel 2017).[8][9] Successivamente fu in grado di mettere un oggetto in orbita intorno al Sole (la Tesla Roadster lanciata su un Falcon Heavy nel 2018) e nel 2020 SpaceX fu la prima compagnia privata a mandare astronauti sulla Stazione Spaziale Internazionale (la missione Crew Dragon Demo-2).[10][11]

SpaceX mantiene accordi con la NASA per l'invio di missioni di rifornimento verso la Stazione Spaziale Internazionale (i contratti Commercial Resupply Services) e di astronauti (Commercial Crew Program), nonché con il Dipartimento della difesa degli Stati Uniti d'America e compagnie private per il lancio di satelliti.[12][13][14]

A settembre 2016, il CEO Elon Musk svelò l'Interplanetary Transport System, un'iniziativa finanziata da privati per sviluppare la tecnologia dei voli spaziali per il volo interplanetario. Nel 2017, Musk svelò una configurazione aggiornata del sistema, ora chiamata Starship, che è stata pianificata per essere completamente riutilizzabile: sarà il razzo più grande di sempre, il cui lancio è previsto entro il 2021.[15]

A ottobre 2018 SpaceX è stata autorizzata dalla Federal Communications Commission (FCC) al collocamento in orbita bassa da 160 a 200 km di una costellazione di satelliti nell'ambito del progetto Starlink, per l'accesso a internet satellitare globale in banda larga a bassa latenza.[16][17] Con il terzo lancio avvenuto a gennaio 2020, SpaceX è diventata la più grande compagnia privata operante nel settore dei satelliti.[18]

StoriaModifica

I primi passiModifica

 
Adeo Ressi nel 2008

Nel periodo antecedente alla nascita di SpaceX, Musk iniziò ad ipotizzare alcune soluzioni per l'esplorazione spaziale e la terraformazione di nuovi pianeti. In particolare, nel 2001 Musk propose il progetto Mars Oasis, il quale consisteva nel tentativo di far atterrare una greenhouse sperimentale su Marte; questa doveva contenere semi con gel liofilizzati, che una volta reidratati avrebbero permesso la crescita delle piante sul suolo marziano.[19]

(EN)

«So this would be the furthest that life's ever traveled»

(IT)

«Così questo sarebbe stato il viaggio più lungo che la vita abbia mai fatto»

(Così commentava Elon Musk in un'intervista fatta da Miles O'Brien[20])

Sebbene diverse aziende, tra le quali anche la NASA,[21][22] contribuirono a finanziare il progetto, Musk si rese conto che anche con un budget maggiore, il viaggio verso Marte sarebbe proibitivamente dispendioso ed era pertanto necessario un importante passo avanti nella tecnologia dei lanciatori. Per questo motivo, nell'ottobre del 2001 Musk viaggiò a Mosca con Jim Cantrell, manutentore di attrezzature aerospaziali, e Adeo Ressi, suo migliore amico al college, per comprare alcuni ICBM revisionati (Dnepr-1) che potessero mandare le attrezzature nello spazio.[23] Al momento dell'incontro con alcune aziende, come la Lavochkin e la ISC Kosmotras, però, il progetto di Musk non riuscì a convincere i russi poiché questi venne visto come un principiante; dalle parole riportate da Cantrell ci fu un acceso dibattito tra l'imprenditore sudafricano e uno dei capi progettisti russi, perciò il viaggio a Mosca terminò come un nulla di fatto.[24]

Nel febbraio del 2002 il gruppo tornò in Russia per cercare tre ICBM; in quell'occasione si era aggiunto Mike Griffin, il quale aveva lavorato per la In-Q-Tel[E 1], per il Jet Propulsion Laboratory e aveva appena lasciato la Orbital Sciences Corporation. L'incontro avvenne nuovamente con alcuni delegati della Kosmotras, i quali offrirono un razzo per 80 milioni di dollari, ma Musk ritenne tale proposta troppo costosa e per questo motivo abbandonò il meeting. Durante il volo di ritorno Musk pensò che poteva fondare lui stesso una compagnia che potesse costruire i lanciatori che gli servivano a prezzi accessibili.[24]

Musk calcolò che le materie prime per la costruzione di un razzo in realtà erano solo il 3% del prezzo di vendita del prodotto finito, perciò iniziò a sviluppare una soluzione che potesse abbattere i costi su tutta la linea produttiva: usando la tecnica dell'integrazione verticale,[25] l'85% dell'intero sistema Falcon/Dragon sarebbe stato prodotto dalla SpaceX stessa,[26][E 2] mentre con l'approccio modulare[E 3] le spese avrebbero subito una riduzione del 90%, con un ulteriore margine commerciale del 70%.[27] Oltre che per l'impatto economico, l'integrazione verticale sarebbe risultata vantaggiosa perché le componenti necessarie alla realizzazione del progetto non erano prodotte da alcuna azienda esterna; per questo motivo, ad esempio, SpaceX stessa dovrà progettare e realizzare una specifica saldatrice FSW per una lega Alluminio-Litio usata nella cellula del Falcon 9.[28]

Fondazione e crescitaModifica

 
Falcon 1 in fase di decollo (2008)

SpaceX nacque all'inizio del 2002 dalla collaborazione tra Elon Musk e Tom Mueller ed ebbe come prima sede un magazzino di circa 7 000 m² a El Segundo, in California. All'inizio l'azienda consisteva in una piccola startup di pochi dipendenti, ma fin da subito vennero gettate le basi per la realizzazione di razzi con costi di produzione ridotti. Il primo progetto venne chiamato Falcon 1,[E 4] un razzo orbitale a due stadi che sarebbe diventato il primo veicolo di lancio privato a raggiungere l'orbita. Musk pianificò che il primo lancio del Falcon 1 si sarebbe svolto nel novembre 2003, ma l'evento venne rimandato al 2006.[29]

Dopo pochi mesi SpaceX riuscì ad ottenere dalla Vandeberg Air Force Base l'incarico di trasportare trasportare il satellite TacSat-1;[29] inoltre vinse l'appalto del valore di 1.6 miliardi di dollari promosso dalla NASA per il rifornimento della Stazione Spaziale Internazionale,[29] mentre nel campo degli investimenti SpaceX comprò il 10% delle azioni di Surrey Satellite Technology Ltd nel gennaio del 2005.[30] Elonk Musk decise di gestire l'agenzia come si era ripromesso, abbassando al minimo i costi burocratici e di produzione; per questo motivo nel novembre 2005 SpaceX contava soli 160 dipendenti e questi non superarono mai i 500 prima del luglio del 2008.[31][32] In particolare, il personale addetto ai lanci nelle Isole Marshall era composto da sole 25 persone di cui 6 nel controllo missioni.[29]

 
Elon Musk, il fondatore della SpaceX, mostra al Presidente Obama la rampa di lancio del Falcon 9, Cape Canaveral Air Force Station, 2010.

Nel marzo del 2006 avvenne il primo tentativo per il Falcon 1, ma fu un un fallimento.[33] A questo seguirono altri due lanci fallimentari (marzo 2007 e agosto 2008), mentre il quarto tentativo complessivo, il 28 settembre del 2008, rappresentò un primato per le agenzie aerospaziali private: il Falcon 1 fu il primo razzo privato a raggiungere l'orbita.[33] Tale risultato fu importantissimo per l'azienda poiché a causa delle ingenti spese e del fallimento dei primi lanci, SpaceX avrebbe rischiato il fallimento.[34] Il 28 dicembre dello stesso anno l'agenzia di Musk vinse un appalto del valore di 1600 milioni di dollari per il rifornimento della Stazione Spaziale Internazionale per la NASA (parte del programma COTS). Questi rifornimenti saranno effettuati dopo che lo Space Shuttle sarà stato dismesso nel 2011.[35]

 
Dragon attraccato alla Stazione Spaziale Internazionale (missione SpaceX CRS-1, ottobre 2012).

Il 16 giugno del 2009, la SpaceX annunciò l'apertura dell'Astronaut Safety and Mission Assurance Department, assumendo l'ex-astronauta NASA Kenneth Bowersox in qualità di vicepresidente della compagnia e supervisore del dipartimento; egli però lasciò SpaceX verso la fine del 2011, senza esser sostituito.[36] Il 14 luglio del 2009 l'azienda raggiunse un ulteriore primato poiché il Falcon 1 fu il primo razzo privato a mettere in orbita satelliti commerciali (RazakSAT).[37] Questo lancio fu l'ultimo effettuato dal Falcon 1, il quale verrà sostituito dai Falcon 9. SpaceX stava lavorando da tempo a questa famiglia di lanciatori con l'intenzione di potenziare ulteriormente i razzi prodotti fino ad allora;[38] il progetto venne finanziato principalmente dalla NASA e venne inaugurato il 4 giugno 2010 con il primo volo del Falcon 9 v1.0.[38] Della prima generazione si ricorda la missione COTS Demo Flight 1 del 8 dicembre 2010: in questa occasione SpaceX fu la prima compagnia privata a lanciare, mettere in orbita e recuperare una navicella spaziale (volo inaugurale della capsula Dragon);[39] un altro episodio fu la missione COTS Demo Flight 2 del 22 maggio 2012, nella quale per la prima volta un vettore privato ha inviato una capsula verso la Stazione Spaziale Internazionale.[40] All'epoca dei primi lanci della famiglia Falcon 9, Musk dichiarò che con le sue tecnologie avrebbe potuto garantire un prezzo di lancio di 57 milioni di dollari, mentre la concorrente Arianespace stava pubblicizzando un prezzo di 137 milioni di dollari.[41]

Grazie ai primi successi, SpaceX aumentò di molto il suo valore e diversi azionisti ritennero che entro la fine del 2013 l'azienda si sarebbe quotata in borsa. Nel giugno del 2013, però, Musk smentì queste voci, affermando che avrebbe bloccato qualsiasi offerta pubblica iniziale (IPO) fino a quando il «Mars Colonial Transfer non avrebbe volato regolarmente».[42] Questa posizione verrà poi ribadita nel 2015.[43][44]

(EN)

«I just don't want SpaceX to be controlled by some private equity firm that would milk it for near-term revenue.»

(IT)

«È solo che non voglio che SpaceX sia controllato da qualche società di private equity che ne consumerebbe le risorse in breve tempo.»

(Elon Musk nel 2015, ribadendo quanto detto nel 2013)

L'ultima missione del Falcon 9 v1.0 fu il 1 marzo 2013, occasione del quarto lancio delle capsule Dragon (missione SpaceX CRS-2). Il sostituto del secondo vettore della SpaceX fu il Falcon 9 v1.1, un modello progettato a parte dal 2011 che sfruttava alcune tecnologie della versione precedente (come la base di lancio) integrando alcune migliorie. Questa soluzione seguì perfettamente l'approccio modulare che Musk decise di dare all'azienda e permise di contenere le spese, portando i costi di lancio a 60 milioni di dollari nel 2015.[45] Il volo inaugurale del Falcon 9 v1.1 avvenne il 29 settembre 2013 con il trasporto in orbita polare del satellite CASSIOPE.[46] In seguito a questo evento, il 3 dicembre 2013 SpaceX eseguì il primo lancio privato con obiettivo la messa in orbita geosincrona di un satellite (SES-8).[47]

Visti i successi dei primi lanci del Falcon 9 v.1.1, la società dichiarò che il tasso di produzione della linea Falcon (Falcon 9 e Falcon Heavy) sarebbe aumentato esponenzialmente negli anni. In particolare l'obiettivo era di raggiungere un ritmo produttivo di 40 stadi all'anno, utilizzabili sia dai Falcon 9 sia dai Falcon Heavy.[48] Alla fine del 2013, il tasso era di uno al mese, ma la società si attrezzò per portare questo valore a 18 all'anno verso la metà del 2014, fino a raggiungere quota 24 alla fine del 2014.[48] SpaceX, inoltre, creò processi di lancio paralleli a doppio binario con l'obiettivo di raggiungere un ritmo di due lanci al mese nel 2015.

L'azienda è cresciuta rapidamente da quando è stata fondata, passando da 160 dipendenti nel novembre 2005 a oltre 500 entro luglio 2008, a oltre 1.100 nel 2010,[49][50] 1.800 all'inizio del 2012,[51] e 3.000 all'inizio del 2013.[52] La società è cresciuta fino a 3.800 dipendenti e appaltatori entro ottobre 2013 e raggiunse quasi i 5000 alla fine del 2015. Dopo la battuta d'arresto dell'esplosione del launchpad, SpaceX è tornato a volare con successo il 14 gennaio 2017, con il lancio dei satelliti Iridium. Il 19 febbraio 2017, un Falcon 9 che trasportava CRS-10 ha effettuato il primo lancio dal Launch Complex 39A del Kennedy Space Center. La prima fase del lancio prevista per la fine di febbraio 2017 sarà quella recuperata e ristrutturata dall'8 aprile 2016. Il 23 maggio 2019 SpaceX ha dispiegato con successo i primi 60 dei circa 12.000 satelliti nel suo previsto Starlink, che intende utilizzare per fornire comunicazioni di rete a bassa latenza tramite una grande costellazione in orbita terrestre bassa (LEO). Il 30 maggio 2020, SpaceX ha lanciato con successo due astronauti della NASA (Douglas Hurley e Robert Behnken) in orbita su una navicella spaziale Crew Dragon durante SpaceX Demo-2, rendendo SpaceX la prima compagnia privata a inviare astronauti alla Stazione Spaziale Internazionale e segnando il primo lancio con equipaggio dal suolo americano in 9 anni. La missione è stata lanciata dal Launch Complex 39A del Kennedy Space Center in Florida. SpaceX Demo-2 è stato attraccato con successo alla ISS il 31 maggio 2020 e ha riportato gli astronauti sani e salvi il 2 agosto 2020.

Finanziamenti e valutazioneModifica

 
Un vettore spaziale Falcon 9 v1.1 fuori dal complesso di lancio nº 40 di Cape Canaveral (26 aprile 2015)
 
Jim Bridenstine, Elon Musk, Douglas Hurley e Robert Behnken durante una visita al quartier generale di SpaceX a Hawthorne, 2019.

Ad agosto 2008, SpaceX accettò un investimento di 20 milioni di dollari da Founders Fund.[53] A inizio 2012, quasi un terzo della compagnia era di proprietà del suo fondatore e la sua quota di 70 milioni si stimava valessero 875 milioni di dollari sui mercati privati, che portavano SpaceX a valere 1.3 miliardi di dollari a febbraio 2012. Dopo la missione COTS Demo Flight 2 a maggio 2012, il valore di private equity quasi raddoppiò fino ad arrivare ai 2.4 miliardi di dollari[54][55]

Nei suoi primi dieci anni di attività, SpaceX aveva portato avanti operazioni per un valore complessivo di circa un miliardo di dollari. Di questi 200 milioni provenienti da un private equity con 100 milioni investiti dallo stesso Musk e altri 100 milioni da altri investitori. Il resto è arrivato da acconti dei contratti a lungo termine COTS e CCDev, pagati in gran parte dalla NASA.

A gennaio 2015, SpaceX raccolse 1 miliardo di dollari da parte di Google e Fidelity in cambio dell'8.33% della compagnia, portando la valutazione della stessa a circa 12 miliardi di dollari. A giugno 2017 furono raccolti 350 milioni di dollari, portando il valore complessivo a 21 miliardi. Ulteriori 100 milioni furono aggiunti durante l'autunno successivo.[56][57][58][59]

Durante una testimonianza congressuale nel 2017, SpaceX lasciò intendere che il processo della NASA, nell'ambito dello Space Act Agrement, di fissare requisiti di alto livello per le missioni di rifornimento all'ISS, lasciando i dettagli delle operazioni alle industrie, aveva permesso a SpaceX di sviluppare in maniera independente il Falcon 9 a costi molto bassi. Secondo dati indipendenti della NASA, il costo di sviluppo del Falcon 1 e del Falcon 9 ammontava a 390 milioni di dollari. Secondo le stesse stime, si valutò che alla NASA la stessa operazione sarebbe costata circa 4 miliardi di dollari.[60]

Nel corso del ventennio dalla sua fondazione, SpaceX ha ricevuto finanziamenti pubblici da parte della NASA per lo sviluppo di vettori spaziali, definiti da Jim Bridenstine "molto vantaggiosi" per entrambe le parti. In particolare, nell'ambito del Commercial Crew Programm, per lo sviluppo della capsula Dragon, SpaceX ha ricevuto 3.1 miliardi di dollari.[61]

Ad aprile 2019, il Wall Street Journal riportò che SpaceX aveva raccolto 500 milioni di dollari in finanziamenti.[62] A maggio 2019, Space News riferì che SpaceX aveva raccolto 1.022 miliardi di dollari il giorno successivo al primo lancio Starlink. Al febbraio 2020, il valore della società è di 36 miliardi di dollari.[63] Tra marzo e giugno 2020 la compagnia ha raccolto più di mezzo miliardo di dollari da parte di investitori privati.[64] Ad agosto 2020 la SpaceX raccoglie 1,9 miliardi di dollari, il più grande round di raccolta fondi della storia della compagnia.[65]

Contratti di lancioModifica

SpaceX ha vinto numerosi contratti pubblici, sia con la NASA per missioni di rifornimento verso la Stazione Spaziale Internazionale, sia con le forze armate statunitensi per il lancio di carichi della classe NSSL.

NASAModifica

 
La capsula Dragon 1 fotografata dalla Stazione Spaziale Internazionale, dicembre 2019
 
L'atterraggio dei due booster laterali del Falcon Heavy nel 2018
 
La Tesla Roadster lanciata in occasione del primo volo del Falcon Heavy nel 2018

Nel 2006, la NASA annunciò che SpaceX aveva vinto il contratto Commercial Orbital Transportation Services (COTS) Fase 1 per dimostrare la capacità di inviare merci alla Stazione Spaziale Internazionale, con la possibilità di opzionare anche un contratto per il trasporto di equipaggio.[66] Il costo del contratto era di 396 milioni di dollari per sviluppare la configurazione della capsula Dragon e SpaceX ne investì ulteriori 500 milioni per lo sviluppo del veicolo di lancio Falcon 9. L'obiettivo degli Space Act Agreements era quello di coinvolgere i privati nello sviluppo delle tecnologie necessarie all'esplorazione spaziale al fine di contenerne i costi e rendere più veloci le procedure. In seguito alla selezione avvenuta nell'ambito dei COTS, SpaceX si aggiudicò a partire dal 2008, ulteriori contratti con la NASA nell'ambito dei programmi Commercial Resupply Services (CRS) e Commercial Crew Program (CCP) per inviare cargo e equipaggio sulla Stazione Spaziale Internazionale. I primi contratti CRS furono firmati nel 2008, per un valore di 1.6 miliardi di dollari, e prevedevano 12 missioni di rifornimento da parte di SpaceX fino al 2016.[67] La prima missione, la SpaceX CRS-1, fu lanciata con successo ad ottobre 2012 mentre l'ultima, la SpaceX CRS-20, fu effettuata a marzo 2020 per un totale di 20 missioni rispetto alle 12 previste inizialmente.[68] La NASA iniziò il processo di selezione per la Fase 2 del Commercial Resupply Services (CRS-2) all'inizio del 2014. Nel gennaio 2016 vennero assegnati i contratti CRS-2 per la Cygnus di Orbital ATK (dal 2018 Northrop Grumman Innovation Systems), Cargo Dream Chaser di Sierra Nevada Corporation e Cargo Dragon di SpaceX, per il trasporto merci sulla Stazione Spaziale Internazionale a partire dall'inizio 2019 fino al 2024, per un importo complessivo di 14 miliardi di dollari, più del doppio rispetto ai CRS-1.[69] A inizio 2020, SpaceX si aggiudica un ulteriore contratto con la NASA nell'ambito del Gateway Logistics Services, per l'invio di cargo sul Lunar Gateway per un valore complessivo stimato di 7 miliardi di dollari.[70]

Nell'ambito della seconda fase del Commercial Crew Development, SpaceX si aggiudicò nel 2011 un contratto da 75 milioni di dollari per sviluppare un modulo di lancio per volo umano con relativi sistemi di sicurezza.[71] L'anno successivo, con la stipula del Commercial Crew Integrated Capability (CCiCap) la compagnia ricevette 440 milioni di dollari per lo sviluppo e il collaudo della capsula Dragon 2.[72] Nel 2014, con il Commercial Crew Program (CCP), furono stanziati ulteriori 2,6 miliardi di dollari per completare la sviluppo della capsula entro il 2017 e il lancio di 6 missioni operative.[73] Dopo diversi anni di ritardo, SpaceX ha effettuato il primo test con equipaggio (SpaceX Demo 2) il 30 maggio 2020.[74]

Dipartimento di difesa americanoModifica

Nel 2005, SpaceX si aggiudicò un contratto del tipo Indefinite Delivery/Indefinite Quantity (IDIQ) con l'United States Air Force per un numero indefinito di lanci da un valore complessivo di 100 milioni di dollari.[75] A dicembre 2012 ricevette un ulteriore contratto dal Dipartimento della Difesa per il lancio di due missioni da effettuare nel 2014 e nel 2015, per contribuire a certificare la compagnia per il lancio di satelliti militari.[76] La prima missione, per il lancio del Deep Space Climate Observatory (DSCOVR), fu lanciata su un Falcon 9 nel 2015.[77], la seconda, Space Test Program 2 (STP-2), nel 2019 sul Falcon Heavy.[78]

La certificazione per il lancio di missioni di tipo militare o relative alla sicurezza nazionale, fu concessa a maggio 2015 interrompendo il monopolio tenuto sin dal 2006 dall'United Launch Alliance.[79] Il primo contratto in tal senso, dal valore di 82.7 milioni di dollari, fu stipulato ad aprile 2016 per il lancio del secondo satellite GPS III. Il terzo GPS III fu, invece, lanciato a giugno 2020, in un contratto da 96.5 milioni di dollari.[80]

A febbraio 2019, SpaceX si è assicurata un contratto da 297 milioni di dollari con l'United States Air Force, per il lancio di tre missioni.[81]

Ad agosto 2020 la compagnia ha vinto un contratto quinquennale da 316 milioni di dollari, con il Dipartimento della difesa degli Stati Uniti d'America, per lanciare satelliti militari a partire dal 2022.[82]

Space AdventuresModifica

A febbraio 2020, SpaceX ha stretto un accordo con Space Adventures, un'impresa di turismo spaziale, per mandare cittadini privati nello spazio a bordo della Dragon 2.[83]

KazakhstanModifica

HardwareModifica

I veicoli di lancioModifica

 Lo stesso argomento in dettaglio: Falcon 1, Falcon 9 e Falcon Heavy.
 
Falcon 9 nel 2016 alla Vandenberg Air Force Base

Il Falcon 1 è stato il primo vettore ad essere sviluppato da SpaceX. Capace di portare in orbita diverse centinaia di kilogrammi di materiale in orbita bassa, ha funzionato come letto di prova per lo sviluppo delle tecnologie del Falcon 9. Il 28 settembre 2008, dopo diversi tentativi, ha effettuato il primo lancio, diventando il primo veicolo spaziale privato ad essere lanciato in orbita.[84] Era stato pianificato anche un lanciatore denominato Falcon 5, ma il suo sviluppo è stato interrotto in favore del Falcon 9.

Il Falcon 9 è un veicolo di classe NSSL (ovvero i veicoli certificati per il lancio di missioni di interesse nazionale) a media capacità, capace di portare in orbita carichi fino a 22,800 chilogrammi. Falcon 9 v1.0 è stata la prima versione e ha raggiunto orbita al primo tentativo il 4 giugno 2010. Il 22 maggio 2012 è avvenuto il suo terzo volo ed è stata la prima volta in cui un vettore commerciale privato ha raggiunto la Stazione Spaziale Internazionale. Il veicolo è stato aggiornato nella versione Falcon 9 v1.1 nel 2013, in Falcon 9 Full Thrust nel 2015 e in Falcon 9 Block 5 nel 2018. Ad agosto 2020 la famiglia dei Falcon 9 ha volato con successo 95 missioni.[85]

Nel 2011 inizia lo sviluppo del Falcon Heavy, un lanciatore pesante configurato per utilizzare contemporaneamente 3 primi stadi di Falcon 9. Ha effettuato con successo il suo primo volo il 6 febbraio 2018, lanciando in un'orbita eliocentrica la Tesla Roadster personale di Elon Musk.[86] Capace di portare in orbita 63,800 chilogrammi di materiale, al 2020 è il vettore di lancio più potente in servizio.

Le capsuleModifica

 Lo stesso argomento in dettaglio: Dragon (veicolo spaziale) e Dragon 2.
 
La rinnovata piattaforma nel Complesso di lancio 39-A durante la missione Crew Demo-1

Nel 2005, SpaceX ha annunciato l'intenzione di perseguire un programma spaziale commerciale a misura d'uomo fino alla fine del decennio. La Dragon è una capsula balistica convenzionale a cono smussato in grado di trasportare carichi o fino a sette astronauti in orbita e oltre. Nel 2006, la NASA ha annunciato che la compagnia era una delle due selezionate per fornire contratti dimostrativi per l'equipaggio e il rifornimento di merci alla ISS nell'ambito del programma COTS. Il primo volo di un articolo di test strutturale Dragon è avvenuto nel giugno 2010, dal complesso di lancio 40 alla Cape Canaveral Air Force Station durante il volo inaugurale del veicolo di lancio Falcon 9; il mock-up Dragon mancava di avionica, scudo termico e altri elementi chiave normalmente richiesti a un veicolo spaziale pienamente operativo, ma conteneva tutte le caratteristiche necessarie per convalidare le prestazioni di volo del veicolo di lancio. Una navicella spaziale Dragon operativa è stata lanciata nel dicembre 2010 nell'ambito del COTS Demo Flight 1, il secondo volo del Falcon 9, ed è tornata in sicurezza sulla Terra dopo due orbite, completando tutti gli obiettivi della missione. Nel 2012, Dragon è diventata la prima navicella spaziale commerciale a consegnare merci alla Stazione Spaziale Internazionale, e da allora ha condotto regolari servizi di rifornimento alla Stazione Spaziale Internazionale (ISS).

 
Il recupero della capsula Dragon durante la missione Crew Demo-2

Nell'aprile 2011, la NASA ha emesso un contratto da 75 milioni di dollari, come parte del suo secondo programma di sviluppo dell'equipaggio commerciale (CCDev), per SpaceX per sviluppare un sistema di fuga di lancio integrato per Dragon in preparazione della classificazione umana come veicolo di trasporto dell'equipaggio per l'ISS. Nell'agosto 2012, la NASA ha assegnato a SpaceX un SAA a prezzo fisso con l'obiettivo di produrre un progetto dettagliato dell'intero sistema di trasporto dell'equipaggio. Questo contratto include numerose tappe tecniche e di certificazione chiave, un test di volo senza equipaggio, un test di volo con equipaggio e sei missioni operative dopo la certificazione del sistema. SpaceX ha condotto un test con una Crew Dragon vuota verso l'ISS all'inizio del 2019 e a maggio 2020 un volo di prova con equipaggio.

 
L'ammaraggio della capsula Dragon durante la missione Crew Demo-2

Il 27 marzo 2020, SpaceX rivelò la Dragon XL, per trasportare carichi pressurizzati e non pressurizzati, esperimenti e altri rifornimenti al Lunar Gateway pianificato della NASA in base a un contratto Gateway Logistics Services (GLS). L'equipaggiamento fornito dalle missioni Dragon XL potrebbe includere materiali per la raccolta di campioni, tute spaziali e altri oggetti di cui gli astronauti potrebbero aver bisogno sul Gateway e sulla superficie della Luna, secondo la NASA. Verrà lanciato sui razzi SpaceX Falcon Heavy dal pad 39A del Kennedy Space Center in Florida e rimarrà al Gateway da sei a 12 mesi alla volta. La sua capacità di carico dovrebbe essere superiore a 5.000 chilogrammi (11.000 libbre) per l'orbita lunare.

Sistemi di propulsioneModifica

 
Foto della prima accensione del prototipo di Raptor presso McGregor, Texas, il 26 settembre 2016.
 Lo stesso argomento in dettaglio: Kestrel (motore a razzo), Merlin (motore a razzo), Draco (motore a razzo) e Raptor (motore a razzo).

Sin dalla fondazione SpaceX ha sviluppato quattro famiglie di motori: i Merlin e i ritirati Kestrel per la propulsione in fase di lancio, i Draco e SuperDraco per il controllo dell'assetto e i Raptor. I Merlin sono una famiglia di motori montati sui i veicoli di lancio ed utilizzano come propellenti il cherosene RP-1 (una forma molto raffinata di cherosene) e l'ossigeno liquido in un ciclo a generazione di gas. Il Kestrel è stato costruito utilizzando la stessa architettura di iniezione del carburante dei motori della famiglia Merlin, ma non ha una turbopompa ed è quindi alimentato solo dalla pressione dei serbatoi. Entrambi i nomi dei motori derivano da due specie di falchi nordamericani: il kestrel e il merlin.

 
Motore Merlin e Raptor a confronto

I Draco sono motori a razzo ipergolici, prodotti due tipi: Draco e SuperDraco. Il Draco è un piccolo motore a razzo usato sulla capsula Dragon[87] e sui lanciatori Falcon 9 e Heavy[88], per garantire il controllo dell'assetto nel vuoto dello spazio. Il SuperDraco utilizza gli stessi propellenti ipergolici del più piccolo Draco, ma forniscono una spinta 100 volte superiore. Il SuperDraco è usato sulla versione con equipaggio della capsula Dragon come sistema di fuga in caso di incidente durante il lancio.

I Raptor fanno parte di una nuova famiglia di motori a razzo a metano sviluppati da parte di SpaceX, destinata ad alimentare con alte prestazioni gli stadi superiori e inferiori della nuova classe di lanciatori riutilizzabili(RLV) super-pesanti.[89][90]

I motori sono alimentati da metano liquido e ossigeno liquido (LOX), una novità concettuale rispetto al più semplice ciclo a generatore di gas che sta alla base del funzionamento delle famiglie di motori Kestrel e Merlin, le precedenti sviluppate da SpaceX, che utilizzano cherosene RP-1 come propellente. La scelta del combustibile è eccezionale anche rispetto alla tradizione della propulsione a razzo, dato che nessun motore orbitale a metano ha mai superato la fase sperimentale. Ad aprile 2019, SpaceX ha condotto un test di accensione statica in Texas sullo Starhopper e un successivo hop test di 20 e 150 metri. Una versione ottimizzata per il vuoto dello spazio chiamata Raptor Vacuum è in corso di sviluppo.[91]

Ricerca e sviluppoModifica

SpaceX sta lavorando attivamente nello sviluppo di nuove tecnologie e mezzi.

Sistemi di lancio riutilizzabiliModifica

 Lo stesso argomento in dettaglio: Lanci del Falcon 9 e del Falcon Heavy.
 
Un Falcon 9 sulla piattaforma Of Course I Still Love You (missione CRS-8)

Il programma per lo sviluppo di sistemi di lancio riutilizzabili fu annunciato ufficialmente nel 2011 ed elaborato nel corso del 2012. Questo tipo di sistema permette al primo stadio di un Falcon 9 di rientrare in maniera controllata in atmosfera e atterrare in luogo predeterminato utilizzando unicamente il proprio sistema di propulsione.[92] Vari test sono stati condotti sulla fattibilità delle operazioni fino al 2014, con tentativi di atterraggio verticale sull'Oceano Atlantico e Pacifico. A dicembre 2015 viene effettuato il primo atterraggio presso la Landing Zone 1, mentre ad aprile 2016 è la volta del primo atterraggio riuscito sulla piattaforma galleggiante Of Course I Still Love You nell'Oceano Atlantico. Per promuovere l'utilizzo di questo sistema, a partire da ottobre 2016, SpaceX offre sconti del 10% ai clienti che decidono di caricare Falcon 9 già utilizzati. Il 30 marzo 2017, per la prima volta, fu lanciato e recuperato un Falcon 9 già utilizzato. Il 6 febbraio 2018 fu effettuato il primo lancio del Falcon Heavy di cui furono recuperati gli stadi laterali (al loro secondo utilizzo), atterrati contemporaneamente presso le Landing Zone 1 e 2 ma non dello stadio centrale che mancò la piattaforma galleggiante. Durante il successivo lancio di aprile 2019 tutti i booster atterrarono con successo nei rispettivi siti.

A partire dal 2018 SpaceX utilizza due imbarcazioni, denominate Ms. Tree e Ms. Chief, attrezzate con grandi reti, per recuperare "al volo" gli elementi della carena di carico dei Falcon al fine di evitarne il contatto con l'acqua di mare e rendere ancora più sostenibile il processo di riutilizzo di tutte le parti dei razzi.

StarshipModifica

 Lo stesso argomento in dettaglio: Starship (SpaceX).

SpaceX sta sviluppando la Starship, un lanciatore riutilizzabile super-pesante progettato per sostituire interamente l'attuale flotta di veicoli. La Starship è composta di due stadi: il booster, detto Super Heavy e la navicella, detta Starship. Per sostenere questo sistema di lancio sono stati sviluppati i nuovi motori Raptor che, invece di utilizzare LOX e RP-1 come combustibili (utilizzati per i motori di classe Merlin), sono alimentati da methalox, ovvero da LOX (ossigeno liquido) e metano; questa scelta è stata attuata per favorire l'utilizzo di risorse in situ sul suolo marziano per rifornire Starship.

Inizialmente SpaceX aveva progettato l'ITS launch vehicle (vecchio nome e design del BFR) con il solo scopo dell'esplorazione e colonizzazione di Marte e altri obiettivi interplanetari. Dal 2017, cominciò invece a concentrarsi su un veicolo che supportasse ogni tipo di servizio di lancio offerto da SpaceX: in orbita terrestre, in orbita lunare, missioni interplanetarie e persino viaggi intercontinentali sulla Terra.[93]

Il 17 settembre 2018, presso la sede di SpaceX, Elon Musk ha presentato il primo passeggero privato che parteciperà al volo della Starship in orbita lunare, presumibilmente verso il 2023. Si tratta di Yūsaku Maezawa, un imprenditore e miliardario giapponese che ha comprato tutti i posti disponibili, decidendo di tenerne uno per se, e di regalarne gli altri 8 ad altrettanti artisti influenti di differenti generi, selezionati da lui nei prossimi anni, al fine di conseguire il progetto artistico #dearMoon, da lui ideato.

Nel maggio 2020 è stata proposta una versione alternativa della Starship come Lander lunare per il programma Artemis nell'ambito del Commercial Lunar Payload Services.[94] Nel documento a supporto delle motivazione della scelta del vettore di SpaceX, la NASA ha riportato la dichiarazione dell'azienda secondo la quale Starship, ben prima di portare astronauti sulla Luna nel 2024, avrà già effettuato ripetuti voli orbitali di breve e lunga durata, voli oltre l'orbita bassa e una missione dimostrativa di atterraggio sul suolo lunare entro il 2022.

StarlinkModifica

 Lo stesso argomento in dettaglio: Starlink (costellazione satellitare).

A gennaio 2015 Elon Musk annunciò lo sviluppo di una costellazione di 4.425 piccoli satelliti, chiamata Starlink, per offrire nuovi servizi di connessione a banda larga su scala globale, anche in aree remote del pianeta, con l'obiettivo di aumentare il flusso di cassa per finanziare lo sviluppo della Starship. Dopo quattro anni di test il primo lancio di prova è avvenuto a maggio 2019. Entro il 2021 si prevede di mettere in orbita i primi 1000 satelliti.[95]

HyperloopModifica

 Lo stesso argomento in dettaglio: Hyperloop.

InfrastruttureModifica

 
Il quartier generale di SpaceX a Hawthorne, in California

Il quartier generale di SpaceX è a Hawthorne in California, dove risiede anche il principale impianto di produzione. La compagnia gestisce un centro di ricerca a Redmond, nello stato di Washington, e possiede un sito di collaudo in Texas e quattro siti di lancio. Uffici regionali sono dislocati in Texas, Virginia, e Washington, D.C.

Quartier generale e siti di produzione e ricondizionamentoModifica

Centro di ricerca e collaudoModifica

Siti di lancioModifica

 Lo stesso argomento in dettaglio: Siti di lancio e atterraggio SpaceX.

SpaceX attualmente gestisce tre siti di lancio orbitali, a Cape Canaveral, alla base dell'aeronautica militare di Vandenberg e al Kennedy Space Center, ed è in costruzione un quarto a Brownsville, in Texas. SpaceX ha indicato di vedere una nicchia per ciascuna delle quattro strutture orbitali e di avere sufficienti attività di lancio per riempire ogni piazzola. Il sito di lancio di Vandenberg consente orbite molto inclinate (66–145 °), mentre Cape Canaveral consente orbite di media inclinazione, fino a 51,6 °. Prima che fosse ritirato, tutti i lanci del Falcon 1 hanno avuto luogo presso il sito di test di difesa missilistica balistica Ronald Reagan sull'isola di Omelek.

Cape CanaveralModifica

Cape Canaveral Air Force Station Space Launch Complex 40 (SLC-40) viene utilizzato per i lanci del Falcon 9 verso la Terra bassa e le orbite geostazionarie. SLC-40 non è in grado di supportare i lanci di Falcon Heavy. Come parte del programma di riutilizzabilità booster di SpaceX, l'ex Launch Complex 13 a Cape Canaveral, ora ribattezzato Landing Zone 1, è stato designato per l'uso per gli atterraggi del primo stadio del Falcon 9.

VandenbergModifica

Vandenberg Air Force Base Space Launch Complex 4 East (SLC-4E) viene utilizzato per i carichi utili sulle orbite polari. Il sito di Vandenberg può lanciare sia Falcon 9 che Falcon Heavy, ma non può lanciare su orbite a bassa inclinazione. Il vicino SLC-4W è stato convertito nella zona di atterraggio 4, dove SpaceX ha fatto atterrare con successo un booster del primo stadio Falcon 9, nell'ottobre 2018.

Kennedy Space CenterModifica

Il 14 aprile 2014, SpaceX ha firmato un contratto di locazione di 20 anni per Launch Pad 39A. Il pad è stato successivamente modificato per supportare i lanci Falcon 9 e Falcon Heavy. SpaceX ha lanciato 13 missioni Falcon 9 dalla piattaforma di lancio 39A, l'ultima delle quali è stata lanciata il 19 gennaio 2020. SpaceX ha lanciato la sua prima missione con equipaggio sulla ISS dalla piattaforma di lancio 39A il 30 maggio 2020.

BrownsvilleModifica

Nell'agosto 2014, SpaceX ha annunciato che avrebbe costruito una struttura di lancio esclusivamente commerciale a Brownsville, in Texas. La Federal Aviation Administration ha pubblicato una bozza di Dichiarazione sull'impatto ambientale per la struttura proposta in Texas nell'aprile 2013 e "ha scoperto che 'non si verificherebbero impatti' che costringerebbero la Federal Aviation Administration a negare a SpaceX un permesso per le operazioni missilistiche" e ha rilasciato il permesso nel luglio 2014. SpaceX ha iniziato la costruzione del nuovo impianto di lancio nel 2014 con un aumento della produzione nella seconda metà del 2015, con i primi lanci suborbitali dalla struttura nel 2019. I pacchetti immobiliari nella località sono stati nominati da SpaceX con nomi basati sul tema "Mars Crossing". Nel corso del tempo il sito si è notevolmente ampliato con la realizzazione di nuove strutture e hangars per la costruzione e assemblaggio dei prototipi di Starship e di una piattaforma di lancio situata poco distante. A giugno 2020 si avvia la costruzione di un nuovo hangar di 81 metri per la costruzione del Super Heavy. Nello stesso mese SpaceX era alla ricerca di esperti in operazioni offshore da impiegare a Boca Chica per lo sviluppo e la costruzione di uno spazioporto galleggiante da cui lanciare la nuova Starship.[96] e di ulteriori figure professionali per la costruzione di un resort nell'area di Boca Chica.

Siti legati al progetto StarlinkModifica

NoteModifica

EsplicativeModifica

  1. ^ In-Q-Tel (IQT), precedentemente Peleus e In-Q-It, è una società americana no-profit con sede ad Arlington. Essa investe in società high-tech al solo scopo di fornire alla CIA, e altre agenzie di intelligence, le informazioni più aggiornate nel campo delle tecnologie.
  2. ^ Con SpaceX Musk riuscirà ad abbassare il costo dei bulloni di alluminio anodizzato da 15 dollari a 30 centesimi; allo stesso modo farà con il materiale per gli scudi termici.
  3. ^ Falcon 9 utilizza 9 dei motori Merlin testati sul Falcon 1 monomotore; a sua volta Falcon Heavy utilizza tre fasi booster del Falcon 9.
  4. ^ Il nome scelto per questa prima esperienza nel campo della astronautica fu un omaggio al Millenium Falcon di Star Wars.

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    «Significantly, the Merlin engines—like roughly 80 percent of the components for Falcon and Dragon, including even the flight computers—are made in-house. That's something SpaceX didn't originally set out to do, but was driven to by suppliers' high prices. Mueller recalls asking a vendor for an estimate on a particular engine valve. 'They came back [requesting] like a year and a half in development and hundreds of thousands of dollars. Just way out of whack. And we're like, 'No, we need it by this summer, for much, much less money.' They go, 'Good luck with that,' and kind of smirked and left.' Mueller's people made the valve themselves, and by summer they had qualified it for use with cryogenic propellants. 'That vendor, they iced us for a couple of months,' Mueller says, 'and then they called us back: 'Hey, we're willing to do that valve. You guys want to talk about it?' And we're like, 'No, we're done.' He goes, 'What do you mean you're done?' 'We qualified it. We're done.' And there was just silence at the end of the line. They were in shock.' That scenario has been repeated to the point where, Mueller says, 'we passionately avoid space vendors.».
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