Un lancio con Falcon 9 costa circa 3.000 dollari al chilo. Starship promette di scendere a 500. Longshot Space punta a 10. Come? Sparando satelliti da un cannone ipersonico lungo 10 chilometri, alimentato a gas compresso, capace di raggiungere Mach 23.
Il prototipo (36 metri, oltre 100 test) ha già superato Mach 4 a Oakland: ora la startup sta costruendo una versione più lunga ad Alameda, California. Se funziona, potrebbe ridefinire l’accesso allo spazio. E se non funziona? Beh, il CEO Mike Grace dice che in quel caso venderà tutto al settore della difesa e si ritirerà su un’isola. Win-win, almeno per lui.
Cannone ipersonico, la fisica funziona
Grace non si è inventato l’idea da zero. Nel 2009 aveva visto un TechTalk di John Hunter, l’uomo dietro al progetto SHARP (Super High Altitude Research Project), che negli anni ’90 aveva sparato proiettili oltre la linea di Kármán1 usando cannoni a gas leggero. Hunter parlava di tubi di lancio sommersi montati su piattaforme petrolifere. Grace ha semplicemente preso quel concetto e lo ha tolto dal mare per piazzarlo nel deserto del Nevada.
La tecnologia si chiama shock-impingement thrust. Funziona un po’ come quando provi a piantare un chiodo ma lo colpisci di striscio: il colpo angolato genera una spinta laterale che lo fa schizzare via. Longshot applica questo principio su scala industriale. Il “veicolo”, che somiglia più a un proiettile da artiglieria che a un satellite, viaggia attraverso un tubo sotto vuoto. Lungo il tubo, coppie di bombole di gas compresso (circa 3.000 psi) esplodono in sequenza contro una gonna piatta montata sul retro del proiettile. Ogni esplosione aggiunge velocità senza che serva pompare altro gas dietro.
Il trucco sta nella lunghezza. Più il tubo è lungo, più tempo hai per accelerare il carico. Più tempo hai, meno forze g subisce l’oggetto. Un lancio da 300 metri genera migliaia di g. Un lancio da 10 chilometri ne genera 500. Con un cannone ipersonico da 25 chilometri? Scende a 250 g. Ancora troppi per gli esseri umani, ma perfettamente gestibili per batterie, acqua, pannelli solari o satelliti.
Ablazione di massa, il trucco di Longshot per il cannone ipersonico
A Mach 23, l’aria diventa plasma. La temperatura superficiale sale a 1.650 °C in meno di un secondo. Come eviti di vaporizzare un satellite delicato? Semplice: lo infili dentro 3.000 chili di materiale sacrificabile. La massa esterna si brucia mentre attraversa l’atmosfera. Il satellite resta al sicuro dentro, protetto dall’ablazione. Più grande è il carico, migliore è il rapporto massa/superficie. Un satellite da 40 tonnellate ha bisogno solo di 4.000 chili di protezione. Efficienza che, ovviamente, scala con le dimensioni.
Grace ha raccolto oltre 8 milioni di dollari—venture capital più contratti dell’Air Force—per costruire un cannone da 500 metri a Tonopah, Nevada. La città è nota per due cose: il Clown Motel (motel decorato con pagliacci inquietanti) e per aver ospitato i test segreti dell’F-117 stealth bomber. Perfetto per sparare oggetti a Mach 5 (per ora) senza preoccuparsi troppo dei vicini.
Dal prototipo al Pentagono
Grace ha iniziato nel 2021 con 30.000 dollari di amici e parenti, costruendo un prototipo in PVC nel garage (che pure raggiungeva Mach 1.8). Poi è arrivato il primo contratto da 750.000 dollari dall’Air Force tramite il programma SBIR (Small Business Innovation Research). Da lì, tutto è accelerato, letteralmente. Il cannone da 15 centimetri a Oakland ha toccato Mach 4.6. Quello da 75 centimetri ad Alameda è pronto per i test, in attesa dei permessi FAA.
Il piano progressivo prevede tre fasi: Mach 5 come piattaforma di test ipersonici a basso costo, Mach 10-15 per applicazioni difensive, e Mach 25 per inserimento orbitale. Il Pentagono è interessato: testare veicoli ipersonici costa milioni per ogni lancio. Longshot offre un’alternativa da poche decine di migliaia di dollari.
Nel frattempo, SpaceX continua a dominare con Starlink e i lanci riutilizzabili. Ma Grace non vuole competere sui carichi umani o sui satelliti delicati. Vuole dominare “solo” il mercato dei materiali grezzi: acciaio, batterie, acqua, rifornimenti per la ISS. Tutto ciò che può sopportare l’accelerazione e non ha bisogno di controlli di volo sofisticati.
Grace prevede decine di lanci al giorno. A 10 dollari al chilo, il cannone ipersonico potrebbe trasformare l’accesso allo spazio in qualcosa di banale quanto spedire un container via nave. Longshot non sostituirà i razzi, ma potrebbe renderli ridondanti per tutto ciò che non respira.
Un po’ come Jules Verne
L’idea di sparare oggetti nello spazio esiste da 160 anni. Jules Verne lo immaginava nel 1865. Gerald Bull lo ha quasi realizzato negli anni ’60 col suo HARP, mandando proiettili a 180 km di altitudine (ma solo verso l’alto, mai abbastanza veloci per restare in orbita). Perché, vedete, a differenza tra andare su e andare in orbita è enorme. Servono 6 km/s in verticale per toccare lo spazio e 7,8 km/s in orizzontale per restarci.
Longshot mira a quella seconda cifra. E se ci riesce, non sarà con la forza bruta ma con la fisica applicata in modo intelligente: multi-iniezione, vuoto nel tubo, idrogeno invece di azoto, e una gonna che cattura impulsi angolati come un martello che colpisce un cuneo.
Se fallisce, Grace ha già il piano B pronto: “Venderò tutto a Raytheon e piangerò sulla mia isola fatta di cocaina, asciugandomi le lacrime con banconote da 100 dollari”. Detta così sembra una battuta. Ma considerando che anche l’Italia sta sviluppando cannoni elettromagnetici per difesa e spazio con il progetto HERAKLES, forse l’industria militare pagherebbe davvero bene.
La fisica funziona. Qualcuno avrà davvero il coraggio di premere il grilletto su un cannone ipersonico lungo 10 chilometri che spara satelliti a Mach 23? Grace dice di sì. Il resto del mondo sta a guardare.
- La linea di Karman è un confine simbolico e pratico tra cielo e spazio, fissato a 100 km di altezza, dove gli aerei non possono più volare come fanno normalmente: da lì in poi si entra nel “vero” spazio ↩︎
