Verso la Luna con Artemis – 1/2

Settembre 17, 20192723 views0

Una nuova epopea dello spazio

Come già abbiamo anticipato in un altro articolo, trattando qui il cinquantesimo anniversario dell’allunaggio, il decennio che seguirà è ricco di importanti novità sul tema dello spazio. Infatti, nel primo trimestre del 2019 la presidenza americana ha rivelato l’intenzione di tornare sulla Luna, con il fine di sviluppare le competenze necessarie per raggiungere Marte entro il 2030.

Il programma spaziale denominato Artemis, oltre a segnare una continuità con il programma spaziale Apollo in quanto divinità gemelle, si prefigge diversi obiettivi, tra i quali quello di portare la prima donna sulla Luna. Sicuramente un obiettivo di punta, che incoraggerà le giovani donne a perseguire una prestigiosa carriera in ambito STEM (acronimo di Sciences, Technologies, Engineering and Mathematics).

L’astronauta Samantha Cristoforetti posa sulle Alpi per il National Geographic ©.

Il progetto, reso interamente pubblico e disponibile qui in lingua inglese, risulta particolarmente ambizioso e rappresenta una sfida tecnologica senza precedenti per i nuovi partner commerciali della NASA. La missione necessita di un sistema di lancio affidabile, di una stazione orbitante attorno alla Luna e di una serie di apparati critici per permettere la discesa sul suolo lunare e la risalita dallo stesso. Tratteremo nello specifico di questi componenti nella seconda parte di questo articolo.

Un annuncio importante

Come molti Paesi, anche la presidenza statunitense è solita chiudere l’anno fiscale con un bilancio complessivo delle spese, decretandone gli eventuali deficit e surplus. In un periodo che va dal primo lunedì di gennaio al primo lunedì di febbraio, il presidente degli Stati Uniti propone al Congresso il budget per ogni agenzia governativa. Nell’assegnazione del budget per il 2020, il presidente Trump avrebbe assegnato un finanziamento pari a 21 miliardi di dollari alla NASA, seguito da un aumento di 1,6 miliardi. Questo ulteriore finanziamento appare pienamente giustificato dall’ufficializzazione del programma Artemis, con grande sorpresa per gli addetti al settore astronautico. Un tale annuncio ha generato un mutamento di non poco conto nel panorama dell’industria spaziale e ha galvanizzato il settore avionico, portando le industrie ad una vera e propria competizione nazionale.

I motivi per cui la presidenza americana abbia tanto insistito per un rapido ritorno sulla Luna non sono stati del tutto chiariti. Il presidente Trump stesso avrebbe dichiarato di voler raggiungere Marte “con grande stile”, seguito poi dall’amministratore della NASA Bridenstine che ne ha ufficialmente reso noto il progetto. Purtroppo, allo stato attuale non esistono né le tecnologie adatte né le competenze sufficienti per affrontare un viaggio diretto dalla Terra verso Marte. Se volessimo operare un paragone, una breve missione sulla Stazione Spaziale può richiedere fino ai sei anni di preparazione, mentre per una missione su Marte potrebbero servirne dieci o più. Per tali ragioni, la NASA ha deciso di portare a compimento i progetti sullo SLS durante i primi mesi del 2020. In tal modo la NASA potrà garantirsi una partenza senza intoppi con un lanciatore nuovo di zecca.

Jim Bridenstine in una diretta Youtube durante la quale annuncia la proposta di budget per il 2020.

Nonostante i diversi ritardi nello sviluppo dello SLS e le incertezze legate alle incognite del futuro, risultano di grande ispirazione le parole di Jim Bridenstine. L’amministratore della NASA, infatti, intravede in Artemis un’importante possibilità di formazione e di progresso, soprattutto in vista del grande progetto su Marte:

“Il presidente Donald Trump ha richiesto alla NASA di procedere velocemente nel piano per tornare sulla Luna e per portare di nuovo l’uomo sulla sua superficie prima del 2024. Vi ritorneremo con nuove tecnologie e sistemi per esplorare più luoghi della superficie di quanto si pensasse fosse possibile. Stavolta, quando ci dirigeremo verso la Luna, ci andremo per restare. Useremo ciò che avremo imparato sulla Luna per compiere il prossimo grande passo – mandare astronauti su Marte”

– Jim Bridenstine, Amministratore della NASA

Un tempio spaziale per Artemis

Configurazione dei moduli pensata per il Lunar Orbital-Platform Gateway.

Avevamo già cominciato a parlare della nuova stazione lunare, ovvero il Lunar Orbital Platform-Gateway. Idealmente, questa nuova stazione dovrà orbitare la luna in un’orbita variabile da una distanza minima di 3.000 chilometri ad una massima di 70.000. L’arco temporale medio fra le due distanze è di circa una settimana, un tempo estremamente ragionevole per un risparmio altrettanto notevole di propellente. Sarà un punto di partenza cruciale per qualsiasi prossima spedizione nello spazio profondo.

Le prime missioni relative al programma sono cominciate già quest’anno, con dei lanci commerciali verso la Luna. L’obiettivo fissato per il 2020 è il collaudo di lander lunari, che aiuteranno gli astronauti a discendere sulla superficie e a risalire sul Gateway al termine di una missione. In rete vi sono diversi concept grafici e prototipi di lander, concepiti da enti attivi nell’avionica e nell’aerospazio come Lockheed Martin © e Blue Origin© .

Concept grafico del lander lunare della Lockheed Martin ©

Prototipo di lander lunare costruito da Blue Origin ©

Timeline del programma

Mappa riassuntiva della spedizione Artemis 1.

Ripercorriamo in una timeline le tappe delle singole missioni Artemis:

Artemis 1: nel 2020, lo Space Launch System farà il suo debutto insieme alla navetta Orion, che compirà un’orbita di prova attorno alla Luna per poi tornare sulla Terra.
Artemis 2: le stesse dinamiche di Artemis 1 verranno ripetute nel 2022 con un equipaggio a bordo della navetta Orion. Questo ulteriore lancio testerà la capacità degli astronauti e della tecnologia a bordo di affrontare una missione nello spazio aperto. A partire da dicembre dello stesso anno fino al 2024, sono previsti l’inserimento in orbita e l’assemblaggio dei primi moduli del Gateway. Parliamo di un modulo motore (Power and Propulsion Element o PPE), di una camera di equilibrio pressurizzabile e di altri moduli di servizio. In parallelo verranno mandati dei rover sulla superficie lunare, che raccoglieranno dati sulla composizione gassosa della sottile atmosfera e su campioni di acqua.
Artemis 3: forse la missione più importante, in quanto vedrà il primo equipaggio attraccare al Gateway. Questo equipaggio si occuperà della verifica dei sistemi di bordo e di allunaggio, per poi dirigersi sul suolo lunare con un lander.
Artemis 4-7: dal 2025 al 2028 si susseguiranno diversi equipaggi a bordo del Gateway, impegnati a condurre esperimenti negli ambienti interni alla stazione e sulla superficie lunare.

Nella seconda sezione tratteremo in dettaglio il sistema di lancio SLS, l’orbita designata per il Gateway e gli esperimenti selezionati da condurre sulla nuova stazione e sulla superficie lunare.