Partiamo dalle basi: il razzo New Shepard dell’azienda Blue Origin aveva una massa al decollo di 75t e una spinta di 490 kN. Ha raggiunto la quota di 107 km. Al netto delle approssimazioni relative ad attrito ed efficienza motori, possiamo avere una prima stima dell’energia meccanica che è servita a portare l’oggetto fino a quella quota
E = F * s
dove F è la spinta e s è la distanza percorsa. Considerato che il valore di spinta indicato è quello massimo ma che la distanza percorsa potrebbe essere un po’ superiore alla semplice linea verticale di 107 km, facciamo semplicemente il prodotto dei due valori, ottenendo 52430 MJ, ovvero circa 14,6 MWh.
Proviamo ora a seguire la strada del carburante. Importante premessa, il combustibile qui utilizzato non è fossile, bensì una miscela di idrogeno liquido (LH2) e ossigeno liquido (LOX), pertanto non possiamo parlare di emissioni di CO2 e/o di particolati. Ricordiamoci però che per produrre idrogeno combustibile, che non è presente in natura né in qualche giacimento sotterraneo, serve più energia di quella che poi sarà in grado di restituire dalla combustione (con buona pace del primo principio della termodinamica)..
Non siamo riusciti a trovare indicazioni sulla composizione della miscela, Blue Origin ha rilasciato veramente pochissimi dati relativi al razzo e alla missione. Ci prendiamo anche qui un po’ di libertà di approssimazione, e usiamo il valore trovato per l’idrogeno di 142 MJ/kg. Anche il valore della capacità del serbatoio non è facile da stimare. Ci affidiamo a una stima di questo thread stackexchange e utilizziamo il valore di 25 t per la massa del carburante, ottenendo infine un’energia chimica stimata di 986 MWh.
A cosa è dovuta questa discrepanza tra energia meccanica e chimica?
Intanto c’è da considerare che parte del carburante viene usato per il rientro, dato che il razzo deve atterrare “sulle sue gambe”, con accelerazioni umanamente sostenibili per l’equipaggio. Ammettendo che sia stata prevista un po’ di riserva, possiamo stimare che solo 800 MWh siano andati effettivamente “in fumo” (anzi, in “vapore” in questo caso). Inefficienze legate a motore, dissipazioni termiche ed attriti possono far quadrare i conti e giustificare quella che sembra essere una (in)efficienza complessiva del sistema di appena 1,83%.
L’ordine di grandezza che interessa a noi è senz’altro quello del GWh, energia necessaria a produrre il carburante utilizzato per dare a sei ricche donne (probabilmente ricchissime, considerate le speculazioni sui prezzi dei biglietti) dieci minuti e ventuno secondi di gloria.