Prospetto dei lanci Falcon nel 2021

SpaceX vuole lanciare 48 Falcon nel 2021!

Al 2020-10-03T08:09:00Z in calendario lanci sono presenti 22 partenze di vettori della famiglia Falcon (ci sono tre FH, se non ricordo male) e nemmeno una è dedicata a Starlink, che solo quest’anno ha visto partire 10 missioni (dalla 2 alla 11) e c’è Starlink 12 in attesa da 15 giorni.

Non sono a conoscenza delle tempistiche di costruzione di un Falcon 9 nuovo, ma credo che tra testing, integrazione e produzione almeno 5/6 mesi siano necessari. Come riferimento ho preso i 4 mesi passati tra il testing del motore del secondo stadio di Crew-1 con l’effettiva accensione di tutto il secondo stadio. Siccome SpaceX, soprattutto per le missioni Starlink, punterà su booster flight proven, si deve tenere anche conto del fattore turnaround, attualmente intorno ai 90/110 giorni (nel bingo 2021 mi sono giocato turnaround sempre minore di 60 giorni). A questo proposto, inserirò in calce al post un tentativo di stimare meglio il fattore turnaround.
Come pad, SpaceX ha a disposizione il 39A e il 40 a Cape Canaveral e il LC-4E di Vandenberg, e sebben ci siano alcuni lanci segnalati come partenti da Vandenberg, con la riapertura del corridoio polare da Cape con SAOCOM 1B, molti lanci verranno dirottati sulla costa Est.

Fatte queste premesse, 48 lanci l’anno significano un lancio poco più di ogni settimana, e avendo due pad, uno ogni 15 giorni da ognuno di essi. Sono numeri che sembrano abbastanza importanti e qui entra in gioco il fattore riusabilità: mi diverto a fare le tabelle, per cui ecco gli scenari migliori, intermedi e peggiori in termini di turnaround.

Scenario Turnaround
(giorni)
Voli per anno
Migliore 60 6
Intermedio positivo 80 4.5
Intermedio negativo 100 3.6
Negativo 120 3

Risulta quindi chiaro che servirà un enorme sforzo da parte di SpaceX per rendere più efficiente possibile il refurbishment dei booster, oltre che migliorare la resistenza al meteo, la revisione del sito di lancio, della propulsione, delle strutture, dell’avionica, della portata e dei vincoli normativi, per tradurre il tweet di Musk.

Analizzati quindi questi dati, SpaceX ne ha 10 (2 side booster e 8 puri Falcon 9) attualmente in servizio, di cui:

  • 3 nuovi, con 0 voli (B1061, B1062 e B1063);
  • 2 side booster con 2 voli (B1052 e B1053);
  • 2 con 2 voli (B1058 e B1060). B1058 è sul pad in attesa del lift-off per il terzo lancio;
  • 1 con 4 voli (B1059);
  • 1 con 5 voli (B1051);
  • 1 con 6 voli (B1049).

Negli scenari di prima sarà necessario quindi costruire:

Scenario Booster da costruire
Migliore 0
Intermedio positivo 0.5
Intermedio negativo 3.15
Negativo 5.78

Il calcolo per ottenere il numero dei booster è il seguente:
B=\dfrac{L-v\cdot VO}{t}
dove B indica il numero di booster da costruire (e deve essere positivo), v il numero di voli che ogni booster riesce a sostenere nel determinato scenario ed infine t è il turnaround. Inoltre, L è il numero di lanci previsti nell’anno, per il 2021 L=48, mentre VO il numero di vettori a disposizione nell’anno, sempre per il 2021 VO=10. Il calcolo è fiducioso che non debbano essere costruiti Falcon appositamente spendibili e che tutti atterrino correttamente, mentre le varie combinazioni che si possono creare per l’utilizzo di booster expendable rende difficile un conteggio (es: booster al 4 volo che diventa spendibile oppure un altro che lo diventa al primo o secondo).

Per chi si volesse divertire a giocare con i numeri, ho creato un foglio Google in cui ci sono i vari dati. Potrebbe venire aggiornato in base ai nuovi dati. Vi chiederei solo di non modificare la formula nel calcolo e i nomi degli scenari, per il resto liberi di modificare i valori. Attenzione però che essendo un documento online è accessibile in maniera simultanea a più utenti che possono apportare le modifiche contemporaneamente, per cui se ne voleste una copia in locale, dovete salvarla (per problemi nel download, scrivetemi in privato).

È in italiano, è solo la onebox che è in tedesco :man_shrugging:.

Una considerazione storica non di poco conto: se venissero lanciati effettivamente 48 Falcon, si avrebbe un nuovo record per quanto riguarda l’America (il razzo Delta-Thor partì 38 volte nel 1962, mentre l’Atlas 33 nel 1966), ma non per il mondo, in quanto l’R-7/Soyuz partì più di 48 volte ogni anno dal 1972 al 1988 :exploding_head:.

L’ultimissima considerazione che voglio fare è riguardante le missioni non ancora in calendario. Come è successo ad agosto, con Starlink 9, molti buchi potrebbero essere riservati a Starlink. In quell’occasione si venne a sapere di Starlink 10 e Starlink 11 poche settimane prima delle missioni stesse: essendo SpaceX cliente e fornitore dei servizi di lancio, gli unici fattori che possono impedire di lanciare con poco preavviso sono eventuali conflitti sul range, il meteo e il rateo di produzione degli Starlink. Sicuramente le 26 missioni rimanenti non saranno tutte dedicate alla mega costellazione dell’azienda, ma, opinione personale, solo la metà o poco più lo sarà: il resto saranno missioni che verranno comunicate nel corso dell’anno, anche perché se si osserva dal calendario lanci le missioni sono tutte in TBD, come data e ora, per cui saranno sicuramente soggette a cambiamenti (come è normale nel mondo astronautico).

Per finire, ecco il tweet di Musk sui 48 voli.

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Direi che 48 lanci significa lanciare anche più frequentemente di una volta a settimana, considerando che il Range ogni tanto chiude per lavori ai sistemi di tracking e considerando fattori esterni.
Infatti penso che il problema più grande sarà proprio il meteo, in quanto non hanno molti margini di manovra se non tentare la sorte,soluzione che ritengo non molto valida.
Sicuramente devono fare in modo che non si aggiungano altri problemi a quelli non da loro controllabili, altrimenti non hanno chance. Insomma, non dovranno esserci problemi al GSE per nessuna ragione per evitare tappi come quelli di questi giorni.

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Non posso che essere d’accordo.

Ricordiamo comunque che ci sono stati lanci effettuati con 40% GO (SAOCOM 1B e DM-2) per cui l’incognita del meteo si realizza con temperature troppo basse, venti ad alta quota, temporali. Tutti fattori ch SpaceX non può controllare ma solamente tracciare meglio: mi pare già da luglio, ma non ricordo bene, era stato annunciato un miglioramento progressivo nei metodi di previsione metereologica, con palloni sonda e boe milgiorati.

Per tutto il resto, ovvero chiusure del range, conflitti con altri payload (si veda nuovamente SAOCOM 1B e NROL-44) l’azienda farà del proprio meglio, sia in campo diplomatico che in campo tecnico, per raggiungere questo obiettivo.

Come dicevi giustamente tu, i giorni effettivi non sono 365. Ho usato questo numero per avere un’idea di quanto siano già importanti i numeri avendo possibilità di lancio ogni giorno (e anche qui si aprono dei problemi, perché avendo molte missioni, ISS e Starlink incluse, finestre di lancio istantaneo, un delay prolungato può portare a slittamenti di altri payload).

Se dovessero mai tentare la sorte sacrificheranno un batch di Starlink, che non incide sui costi dell’azienda quanto un satellite commerciale o addirittura governativo.

Nel tweet dice 48 lanci di SpaceX, non sono inclusi anche quelli di Starship? Hai fatto solo i conti coi Falcon (per carità, comunque un’analisi bella e approfondita :slight_smile: ).

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È venuto in mente anche a me la possibilità che includesse Starship dentro, essendo un numero altino, quind boh :man_shrugging:.

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In un tweet sotto a quello citato risponde ‘exactly’ a uno che diceva saranno anche di più considerando quelli Starship