Raptor 4, SpaceX vuole più potenza per Starship mantenendo invariata la massa

SpaceX continua a lavorare per migliorare le prestazioni dei motori Raptor, uno degli elementi fondamentali del sistema di lancio Starship. L’obbiettivo è aumentare la spinta disponibile al decollo senza dover incrementare proporzionalmente la massa del razzo e le sue capacità di trasporto, un percorso di sviluppo che ha già portato a progressi significativi tra le prime generazioni del propulsore e che, con il futuro Raptor 4, potrebbe compiere un ulteriore passo avanti.

A fornire nuovi dettagli è stato Elon Musk, CEO di SpaceX, che ha indicato per il Raptor 4 una spinta di 300 tonnellate metriche a livello del mare, mantenendo una massa pressoché identica a quella del Raptor 3. Si tratta di un dato particolarmente interessante, soprattutto considerando quanto siano importanti le prestazioni nella fase iniziale del volo di Super Heavy.

Segui TuttoTech.net su Google Discover

Pubblicità-36%

Amazon

roborock Saros 20

949€1.489€

Vai all'offerta

Dai Raptor 1 al Raptor 4: più potenza con una massa simile

Per capire la portata dei miglioramenti, basta guardare all’evoluzione della famiglia Raptor. La prima versione sviluppata da SpaceX offriva una spinta di circa 185 tonnellate metriche, con una massa di circa 2.080 chilogrammi; con il Raptor 2, la spinta è salita a 230 tonnellate, mentre il peso è sceso a circa 1.630 chilogrammi.

Il percorso è proseguito con il Raptor 3, per il quale SpaceX ha indicato un obiettivo di 280 tonnellate di spinta e una massa di circa 1.525 chilogrammi. La spinta operativa durante il volo è stata invece stimata intorno alle 250 tonnellate. Il futuro Raptor 4 dovrebbe spingersi ancora oltre, raggiungendo le 300 tonnellate a livello del mare senza aumentare sensibilmente la massa rispetto alla generazione precedente.

Nel complesso, la spinta prevista è superiore di oltre il 60% a quella del Raptor 1, mentre il peso del motore è diminuito. Questo significa migliorare il rapporto spinta-peso, un parametro fondamentale per valutare quanto efficacemente un propulsore riesca a generare forza rispetto alla massa che deve essere trasportata.

Non è soltanto una questione di numeri sulla scheda tecnica, un motore più leggero e potente permette infatti di ridurre il peso che il razzo deve sostenere per disporre della stessa capacità propulsiva, lasciando maggiori margini per il propellente e il carico utile. SpaceX ha inoltre lavorato alla semplificazione dei componenti e alla riduzione dell’hardware esterno associato al veicolo, contribuendo a migliorare ulteriormente l’efficienza complessiva del sistema.

Perché la maggiore spinta è importante per Super Heavy e Starship

Il vantaggio diventa ancora più evidente considerando il numero di motori installati sul booster Super Heavy. Con 33 Raptor capaci di sviluppare ciascuno 300 tonnellate metriche di spinta, il sistema potrebbe arrivare a una spinta complessiva teorica di circa 9.9000 tonnellate metriche al decollo. Per fare un confronto, i cinque motori F-1 del Saturn V generavano complessivamente circa 3.400 tonnellate metriche di spinta.

La spinta a livello del mare è particolarmente importante perché rappresenta la forza disponibile quando il razzo lascia la piattaforma di lancio, nel momento in cui deve iniziare a sollevare l’intera struttura e il propellente contenuto nei serbatoi. Un rapporto spinta-peso iniziale più elevato consente di accelerare più rapidamente, riducendo il tempo trascorso nella fase di salita in cui la gravità sottrae una parte significativa delle prestazioni disponibili.

Aumentare la spinta dei singoli motori è inoltre una soluzione particolarmente interessante per Super Heavy, il numero di propulsori installabili è infatti condizionato dalle dimensioni del booster e dalla disposizione dei motori. Migliorare le prestazioni di ciascun Raptor permette quindi di incrementare la spinta totale senza dover necessariamente riprogettare l’intera struttura per ospitare un numero maggiore di propulsori.

Anche mantenere contenuta la massa del motore è essenziale, se la spinta aumenta mentre il peso resta invariato, migliora il rapporto spinta-peso del propulsore e diminuisce la quota di massa che il veicolo deve dedicare al sistema di propulsione. I benefici possono tradursi in maggiori margini per il propellente, per i carichi trasportati e per la gestione delle diverse fasi della missione.

Per SpaceX, questi progressi sono strettamente legati agli obbiettivi di Starship: dal trasporto di carichi in orbita terrestre bassa al rifornimento in orbita, passando per le future missioni lunari e le eventuali spedizioni verso Marte. L’azienda punta a raggiungere una capacità di carico nell’ordine delle 100 tonnellate per i veicoli riutilizzabili, un traguardo che richiede non soltanto motori potenti, ma anche un sistema capace di mantenere elevata l’efficienza e di essere riutilizzato con regolarità.

Il Raptor 4 rappresenta quindi un ulteriore passo nell’evoluzione della propulsione di Starship. La combinazione tra maggiore spinta e massa pressoché invariata potrebbe contribuire a migliorare le prestazioni al decollo e a rendere più efficiente il trasporto spaziale su larga scala. Resta da vedere come i valori indicati per il nuovo motore si tradurranno nelle prestazioni effettive del sistema completo, ma la direzione dello sviluppo è chiara: ottenere più potenza senza dover pagare il prezzo di un aumento equivalente del peso.