STUDIO DEL RISPARMIO DI CARBURANTE PER IL LANCIO DEL FALCON HEAVY

In the last few years, space exploration has been growing at an increasing pace but it has caused clear problems to the environment. In particular during the launches of rockets, when a large amount of fuel is burned, all of the exhaust gases are released in the air causing very important pollution problems. In addition, the total price of space launches must also be taken into account. Indeed one of the factors that limits the space exploration is the total price of launches too expensive due to the large total fuel consumption and the higher cost that the production of a specific rocket requires. In this case study we select a Falcon Heavy reusable launch vehicle, which is one of the most innovative and efficient rockets in the world for the low-cost lifting of heavy payloads into Earth’s low-orbit and beyond. We have considered the first launch of Falcon Heavy happened on February 6 of 2018, when the rocket carried a red Tesla Roadster toward Mars. We have evaluated different strategies for optimization of fuel consumption and to minimize the environmental impact. In particular, the aim of this case study is to find several strategies that would allow the reduction of fuel consumption during the Falcon Heavy’s flight and to estimate how much fuel could be saved in each flight. In this way, the price of launches would decrease and, using less fuel, the environmental impact would also be reduced.

Negli ultimi anni l’esplorazione dello spazio ha avuto una grande crescita ma ha causato evidenti problemi nell’ambiente circostante. In particolare durante i lanci, nel momento in cui viene bruciata una grossa quantità di carburante, tutti i gas di scarico prodotti vengono rilasciati nell’aria causando problemi di inquinamento molto significativi. Inoltre bisogna tener conto anche del costo complessivo che richiede un determinato lancio nello spazio. Infatti uno dei fattori che limita l’esplorazione dello spazio è il costo globale troppo alto dei lanci sia a causa dell’eccessivo carburante consumato e sia a causa dell’elevato costo che richiede la produzione di un determinato lanciatore. Per questo caso studio è stato considerato un lanciatore riutilizzabile Falcon heavy, uno dei lanciatori più innovativi ed efficienti al mondo in grado di portare attraverso lanci a basso costo carichi pesanti verso le basse orbite della Terra e oltre. Nel caso specifico è stato preso in considerazione il primo lancio del Falcon Heavy avvenuto il 6 Febbraio del 2018, data in cui venne lanciato in direzione verso Marte un veicolo Tesla Roadster di colore rosso. Prendendo in esame questo lancio sono state valutate diverse strategie sia per ottimizzare il consumo di carburante e sia per minimizzare l’impatto ambientale. In particolare lo scopo di questo caso studio è trovare delle strategie che permettano di ridurre il consumo di carburante durante il volo del Falcon Heavy e nel contempo stimare quanto carburante potrebbe essere risparmiato per ogni lancio. In questo modo potremmo diminuire il costo complessivo del lancio e conseguentemente, utilizzando meno carburante, potremmo ridurre l’impatto ambientale.