Quando Elon Musk di SpaceX twitta qualcosa di interessante, genera un'ondata di eccitazione. Quindi, quando ha twittato di recente che SpaceX potrebbe lavorare su un modo per recuperare gli stadi superiori dei loro razzi, ha innescato una catena di risposte incuriosite.

SpaceX cercherà di riportare lo stadio superiore del razzo dalla velocità orbitale usando un gigantesco pallone da festa

— Elon Musk (@elonmusk) 15 aprile, 2018

SpaceX sta recuperando e riutilizzando i loro stadi inferiori da un po' di tempo ormai, e ha abbassato il costo del lancio di carichi utili nello spazio. Ma questo è il primo indizio che potrebbero provare a fare lo stesso con gli stadi superiori.

I risponditori di Twitter volevano sapere esattamente cosa ha in mente SpaceX, e che cosa potrebbe essere un "pallone da festa gigante". Musk non ha ancora elaborato, ma uno dei suoi follower su Twitter aveva qualcosa di interessante da aggiungere.

Quinn Kupec, uno studente della James Clark School of Engineering dell'Università del Maryland ha twittato a Musk:

Se stai proponendo quello che penso tu sia, un deceleratore a coefficiente di ingresso balistico ultra basso, allora tu e @SpaceX dovreste venire a vedere cosa abbiamo al @UofMaryland. Ci stiamo lavorando da un po' e abbiamo appena terminato alcuni test pic.twitter.com/nJBvyUnzaK

— Quinn Kupec (@QuinnKupec) 16 aprile 2018

Universe Today ha contattato il sig. Kupec per vedere se poteva aiutarci a capire a cosa poteva arrivare Musk. Ma prima, un po' di fondo.

Un "deceleratore con coefficiente di ingresso balistico ultra basso" è un po' un boccone. Il coefficiente balistico misura quanto bene un veicolo può superare la resistenza dell'aria in volo. Un alto coefficiente balistico significa che un veicolo di rientro non perderebbe velocità rapidamente, e raggiungerebbe la Terra ad alta velocità. Un deceleratore con coefficiente di ingresso balistico ultra basso perderebbe velocità rapidamente, il che significa che un veicolo viaggerebbe a bassa velocità, velocità subsoniche prima di raggiungere il suolo.

Per recuperare un booster dello stadio superiore, sono desiderabili basse velocità, poiché generano meno calore. Ma secondo Kupec, c'è un altro problema che deve essere superato.

"Cosa succede quando queste cose rallentano fino a raggiungere la velocità di atterraggio? Se il tuo centro di gravità è notevolmente spostato rispetto al tuo centro di resistenza, come sarebbe il caso di uno stadio superiore di ritorno, può diventare instabile. Se il baricentro del veicolo di rientro è troppo alto, può invertirsi, il che ovviamente non è auspicabile".

Quindi il trucco è abbassare la velocità del veicolo di rientro al punto in cui il calore generato dal rientro non danneggi il booster, e di farlo senza che il veicolo si capovolga o diventi in altro modo instabile. Questo non è un problema per i booster del main stage che SpaceX ora recupera regolarmente; hanno i loro razzi retro per guidare la loro discesa e atterraggio. Ma per i booster della fase superiore, che raggiungono velocità orbitali, è un ostacolo che deve essere superato.

"La mia ricerca è specificamente focalizzata su quanto in alto puoi spingere il centro di gravità e mantenere comunque la corretta configurazione di volo, " ha detto Kupec.

Ma che dire del "palloncino gigante" di cui Musk ha twittato?

Musk potrebbe riferirsi, in termini colorati, a quello che viene chiamato un ballute. La parola è una combinazione delle parole palloncino e paracadute. Sono stati inventati negli anni '50 dalla Goodyear Aerospace. Possono arrestare la discesa dei veicoli in entrata e fornire stabilità durante la discesa.

Universe Today ha contattato il professor Dave Akin dell'Università del Maryland per avere informazioni sul tweet di Musk. Il professor Akin ha lavorato sui sistemi di rientro per oltre 2 decenni.

In uno scambio di posta elettronica, Il professor Akin ci ha detto, "Sono stati proposti concetti per dispiegare un grande pallone su un cavo che viene trainato dietro di te all'ingresso. Il pallone abbassa il coefficiente balistico, il che significa che deceleri più in alto nell'atmosfera e il carico di calore è minore." Quindi la chiave è ridurre la tua velocità prima di avvicinarti alla Terra, dove l'atmosfera è più densa e genera più calore.

Ma secondo il professor Akin, questo non sarà necessariamente facile da fare. "Per ottenere la riduzione di due ordini di grandezza del coefficiente balistico di cui ha parlato Elon, il pallone dovrebbe avere un diametro di 120 piedi, e fatto di un tessuto ad alta temperatura, quindi non sarà così facile".

Ma il curriculum di Musk mostra che non rifugge dalle cose che non sono facili.

Recuperare gli stadi superiori del razzo non significa solo ridurre i costi di lancio, si tratta anche di spazzatura spaziale. L'Agenzia spaziale europea stima che siano oltre 29, 000 pezzi di spazzatura spaziale in orbita attorno alla Terra, e parte di quella spazzatura viene spesa in booster di livello superiore. Ci sono già stati alcuni scontri e incidenti, con alcuni satelliti che vengono spinti in orbite diverse. Nel 2009, il satellite per telecomunicazioni Iridium 33 e il defunto satellite per telecomunicazioni russo Cosmos 2251 si scontrarono tra loro, distruggendo entrambi. Se SpaceX può sviluppare un modo per recuperare i suoi booster dello stadio superiore, ciò significa meno spazzatura spaziale, e meno potenziali collisioni.

C'è un chiaro precedente per l'utilizzo di palloncini per gestire il rientro. Con persone come il professor Akin e Quinn Kupec che ci lavorano, SpaceX non dovrà reinventare la ruota. Ma avranno ancora molto lavoro da fare.

Musk ha twittato un'altra cosa poco dopo il suo tweet sul "palloncino gigante":

E poi atterra su una casa gonfiabile

— Elon Musk (@elonmusk) 16 aprile, 2018

Non si sa ancora cosa potrebbe significare.