Il primo razzo spaziale metano-ossigeno a raggiungere l'orbita è il Landspace Zhuque-2
Una società privata cinese ha "vinto" la gara per il primo razzo spaziale alimentato a metano-ossigeno a raggiungere l'orbita. Si tratta del Landspace Zhuque-2 che punta a migliorare le sue prestazioni nelle prossime versioni.
di Mattia Speroni pubblicata il 12 Luglio 2023, alle 20:55 nel canale Scienza e tecnologiaCNSALandspace
Tra le varie "sfide" dell'ingegneria aerospaziale c'era quella legata al raggiungimento dell'orbita per un razzo alimentato con metano-ossigeno liquidi. C'erano diversi concorrenti accreditati come SpaceX con Starship (che però non ha superato il primo test ed è ancora in attesa del secondo) oppure il Vulcan di ULA che invece potrebbe vedere il primo lancio solamente per la fine del 2023, a causa di un problema al secondo stadio e decisamente in ritardo rispetto anche alle più pessimistiche attese. A vincere questa "corsa" è stata invece una società privata cinese. Landspace Zhuque-2 è quindi il primo razzo spaziale con propulsione metalox a raggiungere l'orbita.
Un risultato senz'altro interessante perché dimostra non solo che le società "puramente" statali cinesi abbiano sviluppato vettori di successo ma che anche le realtà private cinesi possano avere un ruolo interessante nel panorama di accesso allo Spazio. Chiaramente questo è solo l'inizio e il futuro è tutt'altro che certo, ma un segnale al quale le altre nazioni dovranno fare attenzione.
Landspace Zhuque-2: il razzo metano-ossigeno cinese arriva in orbita
Il lancio del razzo spaziale è avvenuto dal Jiuquan Satellite Launch Center (che si trova nel deserto del Gobi) alle 3:00 di oggi, ora italiana. La riuscita delle operazioni è stata comunicata sia dalla società che dalle agenzie cinesi ma confermata indipendentemente anche da agenzie statunitensi. Non c'è quindi alcun dubbio che Landspace Zhuque-2 abbia raggiunto questo successo.
Le caratteristiche ufficiali di questo vettore riportano che il "Block 1" ha prestazioni simili a quelle di un razzo come i Vega europei arrivando a 1,5 tonnellate a 500 km in orbita SSO, le prestazioni però verranno incrementate con il passare delle versioni (arrivando a 4 tonnellate SSO). Le dimensioni complessive sono pari a 49,5 x 3,35 m con una massa al decollo di 219 tonnellate, una spinta al decollo di 268 tonnellate e una lunghezza dei fairing di 8,24 m. Il primo stadio utilizza quattro motori a metano-ossigeno liquidi Tianque da 80 tonnellate di spinta collegati in parallelo. Il secondo stadio utilizza un motore a metano-ossigeno liquidi Tianque da 80 tonnellate di spinta e un motore a metano-ossigeno liquido Tianque da 10 tonnellate di spinta.
L'orbita iniziale del secondo stadio lanciato con il Landspace Zhuque-2 è stata confermata a 431x461 km eliosincrona con un'inclinazione di 97,3°. Essendo un lancio di prova la società non ha previsto alcun carico utile anche considerando il fallimento del precedente tentativo a dicembre 2022.
Utilizzare metano e ossigeno al posto del cherosene (RP-1) permette di avere una migliore combustione e ridurre anche l'impatto ambientale (per quanto non sia a "impatto zero"). Per questo SpaceX, Blue Origin, ULA, Rocket Lab e Relativity Space hanno pensato di utilizzare questo genere di propellenti.
Nel comunicato stampa ufficiale si mette in risalto anche il fatto che i motori siano stati sviluppati interamente dalla società. Quello che resta da capire, oltre al successo di oggi, è quale sarà la cadenza di lancio di questi vettori. Infatti non basta avere un progetto "vincente" ma anche farlo funzionare con regolarità così da avere la sostenibilità economica delle operazioni sul lungo periodo.
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10 Commenti
Gli autori dei commenti, e non la redazione, sono responsabili dei contenuti da loro inseriti - infogran parte di essi si perchè l'idrogeno è il combustile con più alto impulso specifico altri usano invece ossigeno liquido come ossidante e un idrocarburo tipo i falcon
Quasi tutti razzi, sia di scopi bellici che spaziali usano il carburante RP-1 concepito specificamente per questo scopo. l'RP-1 è il carburante liquido più performante. A differenza di qualsiasi gas, è più facile trasportarlo, stoccarlo e soprattutto il serbatoio non deve sottostare a forti pressioni e bassissime temperature. Solo di recente la tecnologia ci ha permesso di poter utilizzare un gas allo stato naturale, portato a 200 gradi sotto zero e a fortissime pressioni. Se non sbaglio alcuni razzi in passato hanno usato il metano, ma l'idrogeno è molto molto più leggero e difficile da trattenere e soprattutto molto più difficile portarlo, e poi mantenerlo, allo stato liquido.
Beh dipende dalla definizione di "recente", lo Space Shuttle era idrogeno-ossigeno, quindi almeno dal 1981 per quanto riguarda un uso costante e massiccio.
RP-1 è sicuramente il propellente con la più alta concentrazione energetica e con lo stoccaggio più facile, ma ha anche poco impulso istantaneo ed è decisamente inquinante. È stato usato da vettori storici come il Saturn V delle missioni Apollo, e SpaceX lo usa costantemente con il Falcon 9.
Metalox è una via di mezzo tra kerosene ed idrogeno per quanto riguarda l'efficienza energetica e la complessità logistica, ma soprattutto ha la capacità di essere raffinato su altri pianeti, che è il motivo che ha spinto SpaceX a sceglierlo per Starship, visto che hanno l'obiettivo di raggiungere Marte e tornare, e portarsi dietro il carburante per il ritorno è un enorme spreco.
C'è anche da dire che i motori Raptor sviluppati per Starship hanno anche altre caratteristiche uniche oltre che ad andare a metano-ossigeno, ad esempio è il primo motore a ciclo a precombustione a flusso completo, che non spreca né il propellente né l'ossigeno usati per le turbopompe, rendendolo in effetti il motore più efficiente mai sviluppato per quanto riguarda il rapporto volume/energia.
Il metano è una novità nel mondo aerospaziale... prima dei raptor si pensava fosse impossibile utilizzare il metano... basta leggere poi il titolo dell'articolo... "primo razzo a metano etc"
oddio
saturn 5 1967 secondoe terzo stadio LH2/LOX + fuel cell
space shuttle main engine LH2/LOX
delta 4 anni 2000 primo e secondo stadio LH2/LOX
Ariane 5 primo stadio ed un modello di secondo stadio LH2/LOX
rp1 è nettamente meno performante dell'idrogeno ad esmepio l'f1 alimentato a rp1/lox ha un impulso di 304s nel vuoto un J2 a LH2/LOX ha un impulso di 421 il che fa il motore ad idrogeno circa il 40 % più efficiente.
la tecnologia per usare un motore ad idrogeno è vecchia e collaudata, se si sceglie l'rp1 è perchè avendo il solo comburente a temperature criogenica (nel tuo discorso dimentichi che anche un motore a rp1 utilizza cit " un gas allo stato naturale, portato a 200 gradi sotto zero e a fortissime pressioni." (non focalizziamoci su una ventina di gradi). permette di fare un razzo di dimensioni più contenute ma a parità di massa di combustibile un vettore a LH2 è nettamente più costoso e necessita di una fase di preparazione al lancio più delicata visto che deve essere rifornito sia di combustibile che di comburente appena prima del lancio e che quindi è più economico
ps si parla di vettori civili i vettori militari non avendo generalmente tempo per essere preparati per il lancio di solito sono a propellente solido
Il metano è una novità nel mondo aerospaziale... prima dei raptor si pensava fosse impossibile utilizzare il metano... basta leggere poi il titolo dell'articolo... "primo razzo a metano etc"
Raptor al momento deve ancora dimostrare di essere un motore affidabile. Notizia di questi giorni anche un BE-4 è esploso sul test stand con Vulcan ormai pronto. Al di là del metano, è il ciclo che è critico. Nel primo lancio del SH+SS ne sono saltati tanti (ad oggi non c'è conferma sulle cause dei singoli fallimenti).
E' possibile che un ipotetico (ma non realizzabile "al volo"
Io credo che i motori saranno affidabili... penso che per alzare le pressioni nei raptor 3 avranno certificato una certa affidabilità.
Bezos nel campo aerospaziale ci rimetterà... in Blue Origin ancora in pratica non hanno concretizzato niente rispetto a SpaceX
Quello che ad oggi ce l'ha nel frac è Branson, Bezos comunque prende soldi pubblici.
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