Puoi essere abbastanza ricco da comprare un razzo e avere comunque uno shock da appiccicoso. All’inizio del 2002, il co-fondatore di PayPal Elon Musk, già multimilionario a 30 anni, stava perseguendo un grande progetto per riaccendere l’interesse pubblico nell’invio di esseri umani su Marte. Appassionato di spazio da sempre, con lauree in fisica e in economia, Musk voleva piazzare una piccola serra carica di semi e gel nutriente sulla superficie marziana per stabilirvi la vita, anche se solo temporaneamente. Il problema non era il lander in sé; aveva già parlato con appaltatori che lo avrebbero costruito per un costo relativamente basso. Il problema era il lancio. Non volendo pagare quello che le compagnie missilistiche statunitensi chiedevano, Musk fece tre viaggi in Russia per cercare di comprare un missile Dnepr rinnovato, ma trovò che fare affari nel selvaggio west del capitalismo russo era troppo rischioso dal punto di vista finanziario.
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Sul volo di ritorno, ricorda, “Stavo cercando di capire perché i razzi erano così costosi. Ovviamente il costo più basso per cui si può fare qualcosa è il valore spot dei costituenti del materiale. E questo se hai una bacchetta magica e puoi riorganizzare gli atomi. Quindi c’è solo una questione di quanto efficiente si possa essere nel portare gli atomi dallo stato di materia prima alla forma del razzo”. Quell’anno, arruolando una manciata di ingegneri spaziali veterani, Musk ha formato Space Exploration Technologies, o SpaceX, con due obiettivi incredibilmente ambiziosi: Rendere il volo spaziale di routine e conveniente, e rendere gli esseri umani una specie multi-planetaria.
Nove anni dopo, SpaceX impiega 1.500 persone e occupa una struttura di mezzo milione di metri quadrati a Hawthorne, California, che produceva sezioni di fusoliera per Boeing 747. Oggi è pieno di parti di razzi, tra cui stadi e motori per i suoi booster Falcon 9, che possono mettere fino a 23.000 libbre di carico utile in orbita terrestre bassa. Su un lato si trova una capsula Dragon leggermente carbonizzata, a forma di cono, che un anno fa è diventata il primo veicolo spaziale commerciale ad essere lanciato in orbita e recuperato. L’anno prossimo, SpaceX prevede di lanciare il primo di 12 Dragon verso la Stazione Spaziale Internazionale, ognuno dei quali trasporterà sei tonnellate di carico, secondo un contratto di rifornimento da 1,6 miliardi di dollari con la NASA. Più di due dozzine di lanci commerciali sono anche prenotati. Ed entro il 2015, la versione pilotata di Dragon dovrebbe essere pronta a riprendere da dove lo space shuttle ha lasciato, trasportando gli astronauti da e verso l’avamposto orbitante.
Tutto molto impressionante. Ma ciò che davvero distingue SpaceX, e che l’ha resa una calamita per le polemiche, sono i suoi prezzi: Come pubblicizzato sul sito web della società, un lancio Falcon 9 costa in media 57 milioni di dollari, il che significa meno di 2.500 dollari per libbra in orbita. Questo è significativamente inferiore a quello che le altre società di lancio degli Stati Uniti fanno pagare in genere, e anche il produttore del razzo cinese a basso costo Long March (che gli Stati Uniti hanno vietato di importare) dice che non può battere i prezzi di SpaceX. Entro il 2014, il prossimo razzo dell’azienda, il Falcon Heavy, mira ad abbassare il costo a 1.000 dollari per libbra. E Musk insiste che questo è solo l’inizio. “Le nostre prestazioni aumenteranno e i nostri prezzi diminuiranno nel tempo”, scrive sul sito web di SpaceX, “come avviene per ogni altra tecnologia”. Come i cinesi, molti osservatori in questo paese si stanno chiedendo come SpaceX possa mantenere ciò che promette.
Dopo quasi un decennio di lotta per arrivare a questo punto, Musk non sta per rivelare i dettagli più fini di come lui e la sua azienda privata hanno creato il Falcon e Dragon. Non depositano nemmeno i brevetti, dice Musk, perché “cerchiamo di non fornire una ricetta con la quale la Cina possa copiarci e ci ritroviamo le nostre invenzioni che ci ritornano indietro”. Ma parla liberamente dell’approccio di SpaceX alla progettazione dei razzi, che deriva da un principio fondamentale: la semplicità consente sia l’affidabilità che il basso costo. Pensa alle automobili, dice Musk. “Una Ferrari è più affidabile di una Toyota Corolla o di una Honda Civic?”
Semplificare qualcosa di così complesso come un razzo non è un compito facile. E storicamente, la maggior parte dei produttori di razzi hanno fatto della performance la loro massima priorità, non del costo. I motori principali dello Space Shuttle erano i razzi a più alte prestazioni mai volati, ma hanno contribuito a rendere lo Shuttle quello che Musk chiama “una Ferrari all’ennesima potenza” che richiedeva migliaia di ore di lavoro per ristrutturarlo tra un volo e l’altro. I razzi Atlas e Delta acquistati nell’ambito del programma governativo Evolved Expendable Launch Vehicle servono la NASA e il Dipartimento della Difesa, la cui principale preoccupazione è l’affidabilità. “Quello che il programma EELV fa è lanciare satelliti di ricognizione nazionale che costano miliardi di dollari a botta”, spiega l’ex amministratore associato della NASA Alan Stern. “Non importa se sono 100 milioni di dollari o 300 milioni di dollari; è nel rumore. Quello che vogliono è una garanzia che funzioni”. E, dice Stern, i track record di Atlas e Delta sono quasi impeccabili. “Sono spettacolari…. Detto questo, sono molto costosi”
United Launch Alliance, il consorzio di Boeing e Lockheed Martin che produce sia il Delta che l’Atlas, non rende pubblici i suoi prezzi. Ma i documenti di bilancio mostrano che nel 2010 il programma EELV ha ricevuto 1,14 miliardi di dollari per tre razzi – una media di 380 milioni di dollari per lancio. E i prezzi dovrebbero aumentare significativamente nei prossimi anni, secondo i funzionari del dipartimento della difesa. Perché? Musk dice che gran parte della risposta è nel tradizionale sistema di contratti “cost-plus” del governo, che assicura che i produttori ottengano un profitto anche se superano i loro prezzi pubblicizzati. “Se tu fossi seduto a una riunione di dirigenti di Boeing e Lockheed e ti venisse qualche idea brillante per ridurre il costo di Atlas o Delta, saresti licenziato”, dice. “Perché devi andare a riferire ai tuoi azionisti perché hai fatto meno soldi. Così il loro incentivo è quello di massimizzare il costo di un veicolo, fino alla soglia della cancellazione.”
Questo è un po’ esagerato, dice Stern. Sì, i razzi sono costosi in gran parte “perché il sistema lo permette”. Ma nell’economia di oggi, i clienti militari di ULA chiedono che i prezzi scendano. “So che hanno un incentivo a ridurre i loro costi”, dice Stern, “ma è al margine”. In altre parole, gli sforzi di ULA per ridurre i costi sono limitati dalle alte spese generali associate ai modi tradizionali di costruire e lanciare razzi.
Musk dice che le spese generali iniziano con il modo in cui il veicolo di lancio è progettato. Il cavallo di battaglia Atlas V, per esempio, usato per tutto, dalle sonde planetarie ai satelliti spia, impiega fino a tre tipi di razzi, ognuno su misura per una specifica fase di volo. I motori del primo stadio RD-180 di fabbricazione russa bruciano una forma altamente raffinata di cherosene chiamata RP1. I booster strap-on a combustibile solido opzionali possono fornire una spinta aggiuntiva al decollo, e uno stadio superiore a idrogeno liquido subentra nella fase finale del volo. Usare tre tipi di razzi nello stesso veicolo può ottimizzare le sue prestazioni, ma ad un prezzo: “Con un’approssimazione di primo ordine, hai appena triplicato i tuoi costi di fabbrica e tutti i tuoi costi operativi”, dice Musk.
Invece, fin dall’inizio, SpaceX ha progettato i suoi razzi Falcon con la comunanza in mente. Entrambi gli stadi del Falcon 9 sono alimentati da RP1 e ossigeno liquido, quindi è necessario un solo tipo di motore. Entrambi hanno lo stesso diametro e sono costruiti con la stessa lega di alluminio-litio, riducendo la quantità di utensili e il numero di processi e ottenendo quello che Musk chiama “un enorme risparmio sui costi”.