Corsa alla Luna: la Cina boccia il lander NASA. “Il monomotore è un rischio”

La corsa allo spazio del XXI secolo non si combatte solo a colpi di bandiere piantate nel regolite, ma soprattutto sul tavolo da disegno degli ingegneri. E, come spesso accade, le scelte tecniche nascondono precise filosofie industriali ed economiche. Secondo uno studio pubblicato sulla rivista Chinese Space Science and Technology, il design del lander lunare americano del programma Artemis presenterebbe “palesi debolezze”. Il motivo? L’eccessiva dipendenza da un singolo motore principale.

La filosofia progettuale americana per l’architettura lunare si affida pesantemente a un unico, potentissimo propulsore. Durante la discesa, questo motore gestisce l’intero viaggio dall’orbita lunare fino alla superficie. Al momento della risalita, il medesimo sistema diventa l’unico mezzo per riportare gli astronauti in orbita. Una mancanza di ridondanza che, agli occhi dei ricercatori di Pechino, non lascia margini di errore: un malfunzionamento equivarrebbe alla perdita dell’equipaggio.

La soluzione cinese: ridondanza e ottimizzazione delle masse

Per contrasto, la proposta di lander sviluppata dal laboratorio nazionale di Shanghai adotta un approccio multi-motore. Il veicolo cinese impiega quattro propulsori a spinta variabile, capaci di generare complessivamente oltre 30 kilonewton. Un’architettura che garantisce la sopravvivenza della missione: se anche un motore dovesse spegnersi, i tre rimanenti fornirebbero una spinta paragonabile a quella del motore principale della navicella americana Orion. Inoltre, come ulteriore livello di sicurezza, il lander prevede sei piccoli propulsori di controllo orbitale attivabili sulla superficie per un’ascesa rapida in caso di emergenza.

Lander cinese : prototipo

Se la ridondanza offre maggiore sicurezza, perché non viene adottata da tutti? La risposta, nel settore aerospaziale, si traduce sempre in un fattore critico: la massa. Più motori significano più peso, minore efficienza e, in termini prettamente economici, una drastica riduzione della capacità di carico utile (payload).

Gli ingegneri cinesi hanno affrontato questo compromesso economico-strutturale innovando il sistema di stoccaggio:

• Serbatoio a paratia comune (Common bulkhead): Combustibile e ossidante sono separati da una singola parete condivisa, eliminando i serbatoi gemelli dei vecchi design.
• Risparmio di peso: Questa scelta taglia la massa di “centinaia di chilogrammi”, riducendo il peso strutturale di oltre il 20% grazie all’uso di materiali compositi al posto del tradizionale metallo.
• Doppia funzione: Il serbatoio diventa una componente portante del telaio del veicolo, ottimizzando ulteriormente l’efficienza di massa.

I test a fuoco reale hanno validato questa architettura, dimostrando che i quattro motori possono essere coordinati con una variazione di spinta inferiore a 100 Newton, un livello di precisione vitale per evitare sbilanciamenti fatali durante il volo.

Filosofie a confronto: l’affidabilità del “singolo”

I cinesi, fedeli in gran parte alla scuola ingegneristica russa, preferiscono da sempre l’utilizzo di cluster di motori più piccoli e gestibili. Replicare l’efficienza americana sui grandi propulsori singoli richiede infatti un controllo autonomo della pressione ad altissima precisione e margini di sicurezza ristretti, una sfida industriale non da poco.

Tuttavia, prima di bocciare la scelta americana come un azzardo immotivato, la storia della tecnica ci ricorda che il motore singolo non è sinonimo di fallimento. Basti pensare al settore aeronautico: Charles Lindbergh compì la prima transvolata solitaria dell’Atlantico a bordo dello Spirit of St. Louis, un velivolo rigorosamente monomotore. E, per restare in ambito spaziale, non dimentichiamo che l’ultimo stadio del mastodontico Saturno V, quello che immetteva le missioni Apollo verso la Luna, era spinto da un singolo e affidabilissimo motore J-2.

Terzo Stadio Saturno V con il singolo motore J-2

La vera sfida non è quindi solo tecnologica, ma industriale: chi riuscirà a bilanciare meglio i costi di sviluppo, la sicurezza dell’equipaggio e l’economia del carico utile dominerà la nuova economia cislunare.

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