Skylon, fantasia o realtà?

La notizia è ghiotta: l’ESA ha rilasciato una dichiarazione in cui specifica che non ci sono impedimenti di sorta per la UK Space Agency perché continui lo sviluppo dello spazioplano Skylon.
Il velivolo sarebbe un Single Stage To Orbit (SSTO) e dovrebbe decollare da una pista, esattamente come un aereo. Il trucco è l’uso di un nuovo tipo di motori sviluppati dalla Reaction Engines Ltd, chiamati SABRE (Synergistic Air-Breathing Rocket Engine).

Lo Skylon al decollo [Reaction Engines Ltd.].

Il SABRE dovrebbe essere un propulsore ibrido, a metà fra motore jet e razzo, in grado di utilizzare sia l’ossigeno atmosferico, quando presente, e sia l’ossigeno stoccato nei serbatoi. In questo modo si ridurrebbe in maniera drastica il peso dei propellenti guadagnando in volume, maneggevolezza e carico utile. Infatti i serbatoi previsti a bordo dello Skylon sono molto diversi come volume fra quello dell’idrogeno e quello dell’ossigeno, anche tenendo conto della differenza nel rapporto O-H della reazione. Inoltre i grandi serbatoi rendono il veicolo molto leggero in proporzione al suo volume, cosa che gioca a favore della protezione termica. Un veicolo leggero si scalderà meno di uno pesante grazie alla maggiore superficie su cui si distribuisce l’energia dell’impatto atmosferico al rientro.

Skylon nasce come veicolo cargo, senza equipaggio umano, ma si pone come la chiave di volta di una possibile rivoluzione nel trasporto spaziale. Lo spazioplano prevede un carico utile a 300 km di quota di ben 15 tonnellate (o 11 tonnellate a 800 km) e costi di esercizio che abbatterebbero di un fattore 50 l’uso degli attuali vettori “a perdere”.

Le missioni tipo sarebbero semplici.
• Decollo da una pista come un qualsiasi velivolo.
• Salita con i motori SABRE a funzionamento atmosferico fino a 26'000 metri di quota e Mach 5,4.
• Chiusura dell’aspirazione atmosferica sui propulsori e attivazione della modalità a razzo.
• Salita a quota e velocità orbitale per l’inserimento in orbita.
• Apertura della stiva e rilascio del carico (o prelievo del carico da recuperare).
• Rientro in atmosfera con lo scudo termico in materiale ceramico-composito.
• Discesa planata o, se è il caso, riaccensione dei propulsori per raggiungere la pista d’atterraggio.
• Atterraggio come un normale aereo.
La cosa più rivoluzionaria, oltre al motore, sarebbe la possibilità di essere revisionato e pronto alla ripartenza nel giro di due giorni.

La stiva sarebbe organizzata a “container” preimpostati della misura adatta (il volume disponibile è di 13 metri di lunghezza per 4,8 di diametro con una coppia di portelli che si aprono sul dorso del velivolo, come le Payload Bay Door dello Shuttle.
Dal vettore cargo al trasporto umano il passo è poi breve se si pensa che sono già in studio possibili moduli abitativi con una trentina di posti a sedere.

Skylon in orbita. Sembra un veicolo della
serie televisiva Thunderbirds! [Reaction Engines Ltd.].

Fantascienza? Probabilmente sì. Soprattutto è il mito finora irraggiungibile del vettore SSTO che fa pensare ad altri miti sempre inseguiti e mai raggiunti. L’attuale manovra per coinvolgere l’ESA è una mossa per convincere il governo inglese a finanziare il progetto che è in sviluppo ormai da diversi anni. L’analisi tecnica effettuata da ESA riguarda la potenziale fattibilità del progetto che, pare, possa essere sviluppato con le conoscenze attuali.

I costi sarebbero "astronomici": si parla di 12 miliardi di sterline, anche se il progetto sta attualmente procedendo, senza infamia e senza lode, con piccoli, ma costanti, passi avanti. 
Il prossimo passo economico sarebbe proprio un nuovo stanziamento di 350 milioni di sterline, suddivisi fra la Reaction Engines, la UK Space Agency e il governo inglese.
Vedremo.
Sostanzialmente è una bella idea, ma fra il dire e il fare…

Caratteristiche:
Lunghezza: 83,3 m
Apertura alare: 25,4 m
Altezza sulla pista: 12,3 m
Peso a secco: 53’000 kg
Peso al decollo: 345’000 kg
Diametro fusoliera: 6.75 m
Capacità Payload: 15’000 kg (stiva di 13m x 4,8m dia.)
Equipaggio: non previsto, controllo remote dalla superficie.
Spinta: 2 motori SABRE sinergici a ciclo jet combinato da 1’350 kN ciascuno
Performance:
Spinta/peso: ~1.2 – 3 (~0.768 atmosferico)
Velocità massima: velocità di fuga
Massima quota di servizio: 26’000 m atmosferico, >200 km extratmosferico
Impulso specifico: 3500 s (35 kN•s/kg) atmosferico, 450 s (4,5 kN•s/kg) extratmosferico