Starship HLS

Starship HLS (Human Landing System, il sistema di allunaggio con equipaggio) è la versione lunare di Starship di SpaceX, la parte del razzo che si posa davvero sulla superficie. La NASA, l’agenzia spaziale statunitense, ha incaricato SpaceX di costruirlo perché gli astronauti del programma Artemis possano scendere dall’orbita lunare alla superficie e risalire. È il più grande lander lunare con equipaggio mai progettato, alto circa 50 metri (circa 165 piedi), più o meno quanto un palazzo di 15 piani, mentre il modulo lunare dell’Apollo che portò giù gli ultimi astronauti nel 1972 era alto solo circa 7 metri.

Che cos’è Starship HLS?

Il 16 aprile 2021 la NASA ha scelto Starship di SpaceX per portare i prossimi astronauti sulla Luna, un voto di fiducia da 2,89 miliardi di dollari in un lander che ancora non esisteva. HLS è una versione essenziale, solo lunare, dello stesso veicolo che SpaceX sta costruendo per raggiungere l’orbita e, un giorno, Marte. Il suo compito è circoscritto: portare gli equipaggi di Artemis nell’ultimo tratto, dall’orbita lunare alla superficie e ritorno.

Perché esiste Starship HLS

Alla NASA serviva un lander costruito da privati per riportare persone sulla superficie lunare per la prima volta dai tempi di Apollo 17, come passo verso una presenza stabile sulla Luna e, più avanti, su Marte. La scelta è stata contestata. I concorrenti hanno presentato ricorso, il Government Accountability Office (GAO), l’organo di controllo contabile del Congresso, ha respinto i ricorsi a luglio 2021 e la Court of Federal Claims degli Stati Uniti, il tribunale federale per le cause contro lo Stato, ha confermato la scelta il 4 novembre dello stesso anno.

In seguito la NASA ha aggiunto una modifica, l’Opzione B, del valore di 1,15 miliardi di dollari, annunciata il 15 novembre 2022, per un secondo allunaggio con equipaggio con Artemis IV e per un lander di lungo periodo che trasporta quattro astronauti e più carico. Con questa modifica il totale impegnato dalla NASA sale ad almeno 4,04 miliardi di dollari.

Come funziona

Sei motori Raptor, tre progettati per il livello del mare e tre per il vuoto dello spazio, bruciano metano e ossigeno liquidi a temperature bassissime con un ciclo a combustione stadiata a flusso completo, un ciclo motore efficiente e notoriamente difficile da realizzare. Con i serbatoi pieni il veicolo contiene circa 1.500 tonnellate di propellente.

La parte difficile è portare quel propellente fino alla Luna. Un solo lancio non basta, quindi SpaceX deve prima riempire un deposito di carburante, una Starship in orbita, con diversi lanci di navi cisterna, e poi fare il pieno a HLS prima che parta per la Luna. Poiché il lander e il deposito non rientrano mai nell’atmosfera terrestre, non hanno lo scudo termico e le alette di una Starship normale. Equipaggio e carico si spostano tra la cabina e la superficie con un ascensore, al posto della scaletta che usavano gli astronauti dell’Apollo. HLS offre agli astronauti molto più spazio della cabina per due persone dell’Apollo e permette di restare sulla superficie per diversi giorni. Il piano prevede che due astronauti scendano sulla superficie mentre altri due aspettano a bordo della capsula Orion in orbita lunare.

L’economia di Starship HLS

I contratti HLS della NASA sono a prezzo fisso e legati alle tappe: pagano solo a lavoro consegnato, e così il rischio di sforare i costi passa a SpaceX invece che ai contribuenti. L’accordo fa anche della Luna un banco di prova per il trasporto pesante riutilizzabile a metano e per il rifornimento in orbita come servizi commerciali, competenze con un mercato molto più grande di questo solo programma. Ogni volo di nave cisterna che atterra e torna a volare abbassa il prezzo di un chilogrammo portato sulla Luna, e un sistema funzionante di deposito e navi cisterna potrebbe servire anche le missioni successive.

La situazione attuale di Starship HLS

A ottobre 2026 le prossime tappe sono la prova di trasferimento di propellente da una nave all’altra e la revisione di certificazione del progetto richiesta dalla NASA. Starship ha raggiunto l’orbita per la prima volta il 28 settembre 2026, un passaggio necessario per i voli di rifornimento. Il 27 febbraio 2026 la NASA ha riorganizzato Artemis: Artemis III, prevista a metà 2027, proverà l’aggancio tra Orion e uno o entrambi i lander commerciali in orbita terrestre, e il primo allunaggio con equipaggio è passato ad Artemis IV, prevista all’inizio del 2028; sarà la prontezza dei lander a decidere se a portare quell’equipaggio sarà SpaceX o Blue Origin. Dal 1° al 10 aprile 2026 Artemis II ha portato quattro astronauti intorno alla Luna.

Il lavoro sul rifornimento è già avviato. Il 14 marzo 2024, nel terzo volo di prova integrato di Starship, la nave ha spostato propellente criogenico tra serbatoi interni, una tappa importante per HLS. Jeremy Kenny della NASA ha detto: «Stoccare e trasferire propellente criogenico in orbita non è mai stato tentato prima su questa scala, ma è una tecnologia dirompente».

Le prossime tappe

L’ordine delle tappe è fissato: dimostrare il rifornimento in orbita tra due navi, far volare una dimostrazione di allunaggio senza equipaggio che deve trasmettere dati dalla superficie lunare per almeno due ore, poi far scendere un equipaggio. Ogni traguardo di rifornimento e di riutilizzo serve anche ai piani di SpaceX per una città sulla Luna e, più avanti, su Marte. Il piano della NASA del 2021 indicava il 2024 per il primo allunaggio con equipaggio, e l’obiettivo attuale è l’inizio del 2028.

Il bilancio

Starship HLS punta sull’idea che il modo più economico per tornare sulla Luna sia il lander più grande mai costruito, rifornito in orbita da razzi riutilizzabili. Spostare propellente tra due navi in orbita è il prossimo grande passo, ed è il passo che manda il lander sulla Luna.