Nel 2018 vi abbiamo parlato di turismo spaziale citando, tra le altre compagnie, la Virgin Galactic.
Se siete appassionati di spazio quanto noi avrete di certo sentito parlare del recente fallimento del volo di prova di SpaceShipTwo. Oggi vi porteremo infatti alla scoperta della compagnia americana fondata dal magnate Richard Branson, che si pone l’obiettivo di aprire lo spazio ad ogni cittadino. Sul sito ufficiale trovate infatti la sezione “Fly with us” dalla quale si può accedere ad esperienze diverse: diventare un astronauta o un ricercatore per SpaceShipTwo, visitare la ISS e, per i meno avventurieri, ricevere tutte le news sulle missioni.
Prima di lasciarvi diventare parte della famiglia di Virgin Galactic, facciamo un piccolo passo indietro, analizzando i velivoli prodotti e percorrendo le tappe più salienti nello sviluppo di questa nuova tecnologia di volo.

Uno spazioplano è un velivolo progettato per volare oltre la linea di Kármán che, convenzionalmente, individua il confine tra l’atmosfera terrestre e lo spazio alla quota di 100 km sul livello medio del mare. Uno spazioplano combina alcune delle caratteristiche degli aeroplani (ali utilizzate solo durante l’attraversamento dell’atmosfera) con altre di veicoli spaziali veri e propri. Questi veicoli sono progettati per decollare verticalmente sfruttando la spinta fornita da razzi, mentre per la fase di rientro è previsto un atterraggio su pista come un normale aeroplano. Lo Space Shuttle, il Buran sovietico ed il Boeing X-37 sono gli unici esempi di questo tipo di velivolo (per voli orbitali) che hanno avuto successo nelle fasi di lancio, rientro in atmosfera ed atterraggio. Del tutto unici sono invece il North American X-15, SpaceShipOne e SpaceShipTwo di Virgin Galactic: sono tutti degli spazioplani pilotati, ma del tipo sub-orbitale e riescono a volare solo dopo essere stati portati ad alta quota con un apposito aereo da trasporto e perciò sono in grado di essere lanciati orizzontalmente verso l’orbita bassa.

Il 21 giugno 2004 lo SpaceShipOne ha compiuto il primo volo spaziale sviluppato con soli fondi privati, e il 4 ottobre dello stesso anno ha vinto il premio Ansari X da dieci milioni di dollari, per aver raggiunto l’altitudine di 100 km (cioè lo spazio) due volte in un periodo di due settimane con a bordo l’equivalente di tre persone e con non più del 10% di peso (che non fosse carburante) della navicella sostituito tra i due voli.

Lo Scaled Composites model 316, conosciuto come SpaceShipOne, è uno spazioplano progettato per:
• Portare tre persone (di cui un pilota) all’interno di una cabina pressurizzata
• Essere spinto da un motore razzo a propellenti ibridi da un’altitudine di 15 km fin oltre 100 km
• Rientrare in atmosfera cambiando configurazione di volo (grazie al feather system)
• Atterrare orizzontalmente su una pista standard.

La nave madre (Virgin MotherShip, VMS) Scaled Composites Model 318 White Knight nota come “White Knight One” presenta un’apertura alare di 25 m contro i 5 m di SSO ed ha una forma di “W” appiattita. Un altro modo per vedere la forma complessiva del White Knight è immaginare due aerei convenzionali, con fusoliere molto sottili, affiancati e uniti insieme alle estremità alari, con la cabina di pilotaggio (progettata anch’essa per ospitare tre persone) e i motori montati nel punto di giunzione. Ha il compito di trasportare lo spazioplano in configurazione “parasite aircraft” fino all’altitudine di 15 km, il che richiede circa un’ora.

SpaceShipOne viene quindi rilasciato e per qualche istante rimane senza alimentazione. L’accensione del motore a razzo può avvenire immediatamente o può essere ritardata. Se il motore non si accende, SpaceShipOne può planare fino a terra. Questa è un’altra importante modalità di interruzione. A questo punto lo spazioplano si solleva in una salita a 65° durante la quale la massina accelerazione registrata durante i test di volo è di 1,70G. Al termine della combustione il velivolo sta volando verso l’alto a circa 900 m/s e Mach 3.5 e continua a muoversi verso l’alto senza alimentazione. Se la combustione è stata sufficientemente lunga, supererà un’altitudine di 100 km alla quale l’atmosfera non presenta una resistenza apprezzabile e il velivolo subisce una caduta libera per alcuni minuti.

All’apogeo le ali vengono riconfigurate in modalità ad alta resistenza. Man mano che il velivolo arretra, raggiunge velocità elevate paragonabili a quelle raggiunte durante la salita; quando successivamente rientra nell’atmosfera decelera violentemente, fino a 5,75G. Ad un’altitudine compresa tra 10 km e 20 km si riconfigura in “modalità aliante” a bassa resistenza e si prepara per la fase di atterraggio che dura circa 20 minuti. White Knight in genere atterra pochi minuti dopo SpaceShipOne.
Adesso SpaceShipOne è esposto al National Air and Space Museum in Washington, D.C.
Un pezzo di un componente in fibra di carbonio dello SpaceShipOne è stato lanciato a bordo di New Horizons nel 2006.

Il 7 dicembre 2009, Scaled Composites e Virgin Galactic hanno presentato al pubblico SpaceShipTwo, insieme alla VMS “Eve”. Entrambi sono l’evoluzione del progetto precedente.
WhiteKnightTwo è un aereo a doppia fusoliera, quattro motori, progettato per trasportare SpaceShipTwo fino a un’altitudine di 15 km. SpaceShipTwo è invece un velivolo spaziale interamente riutilizzabile progettato per trasportare otto persone (inclusi due piloti) nello spazio in modo sicuro e ad alta frequenza.
Il concetto di lancio, volo ed atterraggio è lo stesso di SpaceShipOne in quanto risulta ideale per il volo spaziale commerciale per motivi di sicurezza, esperienza dei passeggeri ed efficienza energetica.

Il primo WhiteKnightTwo, VMS Eve, ha volato nel 2008 ed ha completato un ampio programma di test di volo. VMS Eve con i suoi 43 m di apertura alare è il più grande velivolo aeronautico in materiale composito in servizio. Il suo design fornisce un’area di carico utile ampia e facilmente accessibile e facilita la separazione quando lo spazioplano viene rilasciato. Le cabine gemelle provengono dallo stesso stampo dello spazioplano. Ciò consente non solo una produzione efficiente, ma fornisce anche una potenziale piattaforma di addestramento sia per i piloti di SpaceShipTwo che per i passeggeri.

VSS (Virgin Space Ship) Enterprise è stato il primo SpaceShipTwo ad essere costruito. Deve il suo nome alla USS Enterprise di Star Trek. Inoltre, ha anche condiviso il suo nome con il prototipo dello Space Shuttle e con la portaerei USS Enterprise. A partire dal 2004, era previsto che fosse il primo di cinque velivoli spaziali suborbitali commerciali SS2 pianificati da Virgin Galactic. Entrambi i tipi di motore a razzo hanno importanti vantaggi; l’ibrido mira infatti a combinare la semplicità di un motore solido (a base di nylon) con la controllabilità di un liquido (protossido di azoto). Il motore a razzo di SS2 può essere spento in modo rapido e sicuro in qualsiasi momento durante il volo.

La caratteristica più innovativa di SpaceShipTwo è la sua capacità unica di cambiare forma nello spazio per garantire un rientro sicuro e ripetibile, ruotando cioè le ali e le due parti della coda verso l’alto. La stabilità del velivolo e la velocità di decelerazione in discesa sono controllate da forze aerodinamiche. Questo feathering design (ovvero “piumato”) prende il meglio sia dalle capsule tradizionali che dal design dei veicoli spaziali alati e aggiunge un po’ di magia tutta sua. Il concetto di feathering è spesso paragonato ad un uccellino e dimostra che a volte i progetti più dirompenti possono emergere dalle origini più umili.

SpaceShipTwo ha effettuato il suo primo volo nell’aprile 2013. Lo stesso Richard Branson ha affermato che il volo “non sarebbe potuto andare più agevolmente”. Nonostante le ottime prospettive, il destino di Enterprise è stato più che tragico. Il 31 ottobre 2014 sarebbe dovuta essere la data del primo volo a motore acceso di SpaceShipTwo (fino ad allora infatti aveva volato con la VMS in configurazione parasite), ma qualcosa è andato storto. Sulla Enterprise erano presenti il pilota Peter Siebold ed il co-pilota Michael Alsbury. Secondo la National Transportation Safety Board, SS2 si è sganciato dalla VMS come previsto ed ha acceso normalmente il suo nuovissimo motore a razzo ibrido. Circa undici secondi dopo, lo spazioplano si è rotto violentemente a pezzi, dando sostanzialmente l’aspetto di un’esplosione e creando un campo di detriti lungo 56 km. Alcuni testimoni hanno riferito di aver visto un paracadute aprirsi prima che l’aereo si schiantasse. Alsbury è morto nello schianto. Siebold è sopravvissuto riportando gravi ferite. VMS Eve, è atterrato in sicurezza. Alcuni esperti del settore ipotizzarono che la colpa fosse del nuovo motore a razzo, ma ciò fu rapidamente smentito quando il motore del velivolo ed i serbatoi di propellente furono recuperati intatti, indicando quindi che in realtà non ci fosse stata alcuna esplosione.

Secondo le indagini l’incidente è stato causato dall’attivazione prematura del feathering system. Due secondi dopo la sua attivazione, mentre SS2 era ancora sotto propulsione a razzo, il velivolo si disintegrò. Il feathering system richiede infatti due leve per funzionare, ma la leva di lock-unlock per attivare il meccanismo di feathering è stata spostata dallo stesso Alsbury nella posizione di sblocco mentre il velivolo era ancora leggermente al di sopra di Mach 1. Il meccanismo di feathering ha quindi iniziato a muoversi (anche se quel movimento non era stato comandato) mentre SS2 stava per rompere la barriera del suono. La combinazione dei due eventi ha provocato così la rottura del velivolo.

Il consiglio ha anche scoperto che l’unità Scaled Composites che ha progettato e pilotato il prototipo di velivolo per turismo spaziale, non si è preparata adeguatamente a potenziali errori umani fornendo un sistema di sicurezza che avrebbe potuto proteggere da tale dispiegamento prematuro.
L’incidente ha provocato la prima morte su un velivolo spaziale in volo dal disastro dello Space Shuttle Columbia nel 2003. La sopravvivenza del pilota Peter Siebold segna anche la prima volta nella storia che qualcuno è sopravvissuto alla distruzione di velivolo spaziale durante un volo quando altri a bordo sono morti.

L’attuale SpaceShipTwo operativo di Virgin Galactic è stato il primo ad essere prodotto dalla Spaceship Company e chiamato VSS Unity dal professor Stephen Hawking durante la cerimonia di inaugurazione del 2016. L’occhio di Hawking è stato usato come modello per il logo dell’occhio sul lato di Unity.

La cabina del nuovo SpaceShipTwo è stata progettata per massimizzare la sicurezza, il comfort e l’esperienza degli astronauti Virgin Galactic e dei civili.
SpaceshipTwo ha più finestre di qualsiasi altro velivolo spaziale nella storia, consentendo a ogni astronauta/passeggero di guardare il cosmo in maniera completamente differente dal normale per poi tornare con una nuova prospettiva in ogni direzione.

Il 13 dicembre 2018, SpaceShipTwo VSS Unity ha attraversato con successo il confine di spazio definito dagli Stati Uniti (sebbene non abbia raggiunto lo spazio utilizzando la definizione di questo confine riconosciuta a livello internazionale, che si trova a un’altitudine superiore al confine degli Stati Uniti).

Durante il volo di prova del 12 dicembre 2020, il motore di SpaceShipTwo non si è acceso a causa del mancato completamento della sequenza di accensione. A seguito di questo evento, i piloti hanno effettuato un atterraggio di sicurezza e sono tornati allo Spaceport America, New Mexico, come previsto. Il computer di bordo che monitora il sistema di propulsione ha perso la connessione, innescando uno scenario di sicurezza che ha intenzionalmente interrotto l’accensione del motore.

Nonostante i diversi problemi, Virgin Galactic sta cambiando le carte in gioco. Aprirà lo spazio a tutti diventando una vera e propria linea spaziale per la Terra. Come si legge sul sito della compagnia, questo progetto ambizioso consentirà a una nuova generazione di avventurieri di intraprendere un’esperienza che cambia la vita e di guadagnare le ali da astronauta come alcuni dei primi astronauti privati al mondo. Gli astronauti di Virgin Galactic Future provengono da più di 50 nazioni in tutto il mondo. Più della metà di quelle nazioni non ha mai celebrato un volo spaziale e più di una dozzina di quelle nazioni stanno ancora aspettando di vedere la loro prima astronauta donna. Noi di AESA rimaniamo con il fiato sospeso nell’attesa che tutto ciò continui a concretizzarsi.