La nuova missione su un asteroide catturato già durante EM-2?

Il recente annuncio da parte dell’amministratore NASA Charles Bolden di una missione per catturare e successivamente esplorare un asteroide potrebbe ridefinire la Exploration Mission 2 (EM-2) di Orion. EM-2 è la prima missione con equipaggio prevista per la capsula Orion, ed il lancio sullo Space Launch System (SLS) è attualmente programmato per il 2021.

Il piano di catturare un piccolo asteroide per studiarlo successivamente fa parte della proposta di budget 2014 da parte dell’amministrazione Obama e si inserisce nell’obiettivo più generale di una missione umana su un Near Earth Asteroid (NEA) entro il 2025. L’utilizzo di missioni verso gli asteroidi come terreno di addestramento per future missioni su Marte fu annunciato per la prima volta all’interno del cosiddetto “Flexible Path” proposto dalla Commissione Augustine nel 2009, voluta dal neo-eletto presidente degli USA Barak Obama per rivedere i piani e gli obiettivi dell’agenzia spaziale americana.

Il piano di esplorazione della NASA resta attualmente abbastanza indefinito. La prima missione della capsula Orion (o Multi-Purpose Crew Vehicle, MPCV) sarà un volo di prova tramite un lanciatore Delta IV Heavy denominata EFT-1 (Exploration Flight Test) e prevista per il 2014. Il 2017 vedrà invece la prima missione dello SLS che lancerà la capsula Orion, sempre senza equipaggio, in una traiettoria circumlunare (Exploration Mission 1, EM-1). L’agenzia spaziale europea (ESA) contribuirà a questa missione fornendo gran parte del modulo di servizio dell’MPCV.

La missione EM-2 sarà la prima con quattro astronauti a bordo di Orion. Inizialmente prevista per il 2019, e slittata al 2021 per problemi di budget, si tratterà della prima missione abitata al di fuori dell’orbita bassa terrestre dal lontano 1972. La documentazione contenuta nella “Design Reference Mission” indica attualmente EM-2 come una missione di tipo CLO (Crewed Lunar Orbit), ovvero l’equipaggio entrerà in orbita intorno alla Luna e spenderà almeno tre o quattro giorni in attività intorno al nostro satellite prima di intraprendere il viaggio di ritorno.

Alla luce del recente annuncio di Bolden che indica l’invio di astronauti a studiare l’asteroide catturato già nel 2021, si ritiene (vedi ad esempio quanto riporta il sito NasaSpaceflight.com) che la NASA intenda ripianificare la missione EM-2 aggiungendo anche questo nuovo obiettivo. Perché questo sia possibile è necessario che la missione di cattura dell’asteroide venga lanciata nel 2019, in modo da avere circa due anni per immettere l’asteroide catturato in orbita lunare per un successivo rendez-vous da parte dell’equipaggio NASA. Questa missione si pensa sia basata in larga parte su uno studio del Keck Institute for Space Studies al Jet Propulsion Laboratory di Pasadena, California. La missione studiata prevede il lancio di un veicolo denominato Asteroid Retrieval Spacecraft (ARS) tramite un Atlas V 551. Lo studio indica una durata complessiva di questa missione di 2-6 anni, dipendente da vari fattori, quali la disponibilità e la posizione di eventuali piccoli asteroidi da catturare. Nel caso la NASA non riesca a trovare candidati adatti la missione potrebbe essere ritardata e EM-2 tornerebbe alla pianificazione originale senza l’incontro con l’asteroide.

Con circa sei anni a disposizione la NASA dovrà procedere velocemente nell’elaborazione e lo sviluppo della missione di cattura dell’asteroide. Una delle tecnologie chiave per la cattura ed il posizionamento nei pressi della Luna (probabilmente in uno dei punti lagrangiani del sistema Terra-Luna) di un asteroide è la propulsione elettrica solare (SEP). La SEP è una tecnologia testata con successo, per esempio, nel recupero del satellite AEHF-1 dopo un lancio non pienamente riuscito nel 2010. Si riveleranno molto utili, inoltre, gli studi sulle procedure di EVA (Extra-Vehicular Activity) che si stanno effettuando all’interno del programma NEEMO (NASA Extreme Environment Mission Operations).

Il programma complessivo sarebbe quindi quello di lanciare l’ARS nel 2019, catturare l’asteroide e lentamente posizionarlo nei pressi di uno dei punti lagrangiani (L1 o L2). Durante la missione EM-2, quindi, gli astronauti arriveranno nei pressi di ARS ed effettueranno delle passeggiate spaziali a breve distanza per studiare l’asteroide. Questa missione dovrebbe fare da apripista per future missioni verso asteroidi più lontani e di dimensioni maggiori.