Uno sguardo agli avvenimenti astronautici del 2014

Dopo il resoconto dell’anno 2013, appena passato, volgiamo ora lo sguardo all’anno appena cominciato, sia per quel che riguarda i voli con equipaggio che per l’esplorazione robotica del sistema solare.

Stazione spaziale internazionale

Non si registra nessun cambio nel metodo di avvicendamento degli equipaggi a bordo della ISS. Anche quest’anno vedremo 4 nuovi incrementi, dalla Expedition 39 alla 42, oltre alla 38 attualmente presente in orbita. L’anno passato è stato speciale per noi italiani, con Luca Parmitano in orbita per 6 mesi. Non dovremo aspettare molto per vedere un’altro italiano sulla ISS: già a novembre sarà il turno di Samantha Cristoforetti. L’astronauta italiana partirà infatti per la missione Futura e potrete seguire tutte le fasi del suo addestramento scritte direttamente da lei nel suo Diario di Bordo.

A marzo avverrà un importante avvicendamento sulla ISS: con l’inizio dell’Expedition 39 il comando passerà al giapponese Koichi Wakata, che andrà così a completare i partner internazionali della ISS che hanno avuto un proprio comandante, dopo che l’europeo Frank De Winne (2009) e il canadese Chris Hadfield (2013) hanno avuto questo onore (oltre ovviamente ai comandanti americani e russi che sono più o meno la norma).

Samantha Cristoforetti nella prima sessione di addestramento al NBL. Fonte: NASA

Per l’ESA il 2014 sarà un anno molto intenso, con ben due astronauti impegnati in missioni consecutive sulla ISS. Prima della nostra Samantha (Expedition 42 e 43), a maggio sarà il turno del tedesco Alexander Gerst, che si unirà insieme ai suoi compagni di viaggio alle Expedition 40 e 41. Alexander sarà quindi il secondo astronauta ESA della classe del 2009 (i cosiddetti “Shenanigans”) a volare dopo Luca Parmitano.

Saranno sempre le capsule Sojuz a portare gli astronauti sulla stazione anche per tutto il 2014. A marzo sarà il turno della Sojuz TMA-12M, con a bordo i russi Aleksandr Skvortsov e Oleg Artemyev, e l’americano Steven Swanson. La Sojuz TMA-13M di Alexander Gerst partirà a maggio dando il cambio, insieme a Maksim Surayev e Gregory Wiseman, all’equipaggio della Sojuz TMA-11M, attualmente in orbita (Koichi Wakata, Mikhail Tyurin e Richard Mastracchio). La Sojuz TMA-14M partirà a settembre con Barry Wilmore, Yelena Serova e Aleksandr Samokutyayev, mentre a novembre sarà il turno di Samantha Cristoforetti con la sua Sojuz TMA-15M insieme ad Anton Shkaplerov e Terry Virts.

I rifornimenti cargo verranno trasportati sulla ISS da una serie di navette messe a disposizione dai partner della ISS. Quest’anno l’elenco è sempre più eterogeneo, con ben 13 missioni da parte di 5 diversi veicoli. A partire sarà l’ultima arrivata: Cygnus, della compagnia privata Orbital Sciences, dovrebbe partire per il suo primo volo operativo il prossimo 7 gennaio, dopo il volo dimostrativo dello scorso settembre/ottobre. Altri due voli di Cygnus sono previsti a maggio ed ottobre 2014. Le solite navette russe Progress compiranno 4 missioni (dalla Progress M-22M alla M-25M) con cadenza circa trimestrale a partire dal 5 febbraio. 4 missioni sono previste anche per Dragon, la capsula dell’altra compagnia privata americana, SpaceX, da SpX-3 a fine febbraio, fino a SpX-6 a dicembre. I soliti voli annuali del veicolo cargo europeo ATV (ATV-5 “Georges Lamaître”) e di quello giapponese HTV (HTV-5) avverrano, rispettivamente, a giugno e luglio.

Dal punto di vista della stazione spaziale stessa, non dovrebbero esserci grossi cambiamenti. Il nuovo modulo scientifico russo Nauka (MLM), inizialmente previsto per il dicembre dell’anno scorso, ha subito altri ritardi e non vedrà probabilmente il lancio prima del 2015, insieme al braccio robotico europeo ERA.

Programma spaziale cinese

Dopo il volo della Shenzhou 10 dello scorso giugno, la stazione spaziale Tiangong 1 rimane, disabitata, in orbita. Non sono previste altre missioni e la piccola stazione spaziale dovrebbe essere fatta deorbitare quest’anno o il prossimo. Non ci sono al momento notizie certe, ma il programma spaziale dovrebbe proseguire nel 2015 con il lancio della seconda stazione Tiangong 2 seguita da nuove missioni, presumibilmente sempre più avanzate rispetto alle precedenti, nel consueto stile dei piccoli passi dei cinesi, il cui obiettivo finale resta la costruzione di una stazione spaziale permanente modulare.

Altri sviluppi sui voli umani

Tecnici lavorano all’interno del modulo abitabile di Orion in costruzione al Kennedy Space Center per preparalo alla prima accensione. Image Credit:Lockheed Martin

A meno di ritardi, nel 2014 vedremo finalmente il primo volo del successore dello space shuttle: a settembre infatti dovrebbe partire Orion EFT-1, la prima missione dimostrativa della nuova capsula della NASA su un lanciatore Delta IV-Heavy. La missione, senza equipaggio, prevede l’immissione della capsula in un’orbita fortemente ellittica e servirà a testare diversi sistemi tra cui lo scudo termico. Proseguiranno anche nel 2014 i lavori sul programma Space Launch System (SLS) che dovrà sviluppare il nuovo lanciatore super-pesante della NASA, in previsione della Critical Design Review (CDR) nel 2015 e del primo volo dimostrativo (EM-1) nel 2017. Questa missione vedrà il lancio ancora una volta di una capsula Orion disabitata, questa volta in una missione oltre l’orbita terrestre. Il modulo di servizio sarà progettato in collaborazione con l’ESA.

Nel 2014 entreranno nell’ultima fase, invece, i lavori nell’ambito del Commercial Crew Program della NASA, che sta finanziando lo sviluppo di veicoli privati per il trasporto di astronauti sulla ISS. Con il volo libero e l’atterraggio del Dream Chaser si è conclusa nel 2013 la seconda fase del programma il CCDev-2. La terza ed ultima fase di sviluppo, il CCiCap (Commercial Crew Integrated Capabilities) continuerà nel 2014 e si concluderà probabilmente entro quest’anno, anche se dovrebbe essere seguita da una fase (chiamata “opzionale”) di ulteriori milestones che dovrebbe estendere i finanziamenti CCiCap fino al 2016 (non ci sono comunque ancora notizie al riguardo e gli ulteriori finanziamenti dipenderanno dal budget disponibile per la NASA). In parallelo sono stati finanziati anche i contratti di certificazione dei veicoli in via di sviluppo (CST-100 per Boeing, Dream Chaser per Sierra Nevada e Dragon per SpaceX). La prima fase di questo processo – Certification Product Contracts (CPC) – si sta avviando alla conclusione ed è stata appena avviata formalmente la seconda, ed ultima, fase: il Commercial Crew Transportation Capabilities (CCtCap), che si concluderà nel 2016.

Nell’ambito delle milestones previste dal CCiCap, Boeing dovrebbe concludere la Critical Design Review (CDR), un passo molto importante nello sviluppo del progetto della capsula CST-100. SpaceX, per la propria capsula Dragon con equipaggio, oltre alla CDR si concentrerà sui test di aborto al lancio, sia sulla rampa che in volo. Sierra Nevada, invece, una volta riparati i danni subiti dall’Engineering Test Article (ETA) di Dream Chaser in atterraggio, dovrebbe eseguire nuovi test in volo libero del piccolo spazioplano. Continueranno inoltre i lavori sul Flight Test Article (FTA) che, nei piani dell’azienda americana, dovrebbe essere il veicolo che assaggerà lo spazio nel 2015. Tutte le milestones relative ai contratti con le tre aziende americane dovrebbero concludersi nella prima parte dell’anno, dopo di che, se NASA avrà il mandato, potrebbero essere finanziate ulteriori milestones opzionali, di cui però ancora non si conoscono i dettagli.

Nel campo dei voli commerciali suborbitali nel 2014 dovremmo riuscire a vedere i primi voli nello spazio per SpaceShipTwo, di Virgin Galactic. La compagnia di Richard Branson sta procedendo con molta cautela e si sono accumulati molti ritardi. Dopo i test di planata ed atterraggio, effettuati nel 2011 e 2012, e i test di accensione dei motori effettuati l’anno passato, nuovi test di accensione, sempre più lunghi, dovrebbero proseguire per tutto il 2014 fino a superare la linea di Von Karman che segna, formalmente, l’uscita dall’atmosfera terrestre. Nei mesi successivi dovrebbero finalmente partire i voli commerciali, con contratti che assicurano il tutto esaurito per almeno un paio di anni. Non filtra invece molto da altre compagnie impegnate nell’impresa di rendere possibili voli commerciali suborbitali. A parte i test occasionali e alcuni comunicati stampa, si conosce ancora poco dei progressi di XCOR, con il suo spazioplano Lynx, e Blue Origin, la compagnia fondata da Jeff Bezos, creatore di Amazon.

Sviluppi in ambito europeo

Oltre al lancio del già citato ATV-5, il vettore pesante Ariane 5 sarà impegnato come al solito in numerose missioni scientifiche e commerciali con partenza dallo spazioporto europeo di Kourou, in Guiana Francese. Proseguiranno inoltre i lanci mediante il vettore Sojuz 2.1b dalla base europea. Da segnalare, in particolare, alcuni lanci nell’ambito del sistema di navigazione satellitare Galileo, con l’inzio della fase operativa (la Full Operational Capability) dopo una prima fase in cui la costellazione, composta al momento da soli quattro satelliti, ha compiuto una lunga serie di test nell’ambito dell’In-Orbit-Validation (IOV). Sono anche previsti altri due lanci del piccolo lanciatore Vega.

Proseguiranno gli studi sull’evoluzione dell’Ariane 5, la versione Ariane 5-ME, quelli sull’eventuale nuovo lanciatore Ariane 6 e la già citata collaborazione con NASA per lo sviluppo di Orion, la cui Preliminary Design Review è attualmente prevista per il prossimo maggio.

Per quel che riguarda il corpo astronauti europeo, abbiamo già parlato delle due missioni di Alexander Gerst (missione Blue Dot) e della nostra Samantha Cristoforetti (missione Futura). Il 2014 vedrà impegnati nel training per le prossime missioni ESA altri due astronauti, l’inglese Timothy Peake (che compirà una missione di lunga durata sulla ISS nel 2015) e il danese Andreas Mogensen (che volerà, sempre nel 2015, in una missione di breve durata). Dovrebbe arrivare quest’anno, inoltre, l’assegnazione per la missione del francese Thomas Pesquet, che così completerà, presumibilmente nel 2016, i voli dei nuovi astronauti selezionati da ESA nel 2009.

Esplorazione robotica del sistema solare

Rappresentazione artistica di Rosetta in orbita intorno alla cometa e il lander Philae sulla superficie. (c) Astrium – E. Viktor

Pur essendo in programma il lancio di una sola missione nel 2014, la giapponese Hayabusa 2, quest’anno si prospetta ricco di eventi per le missioni attualmente operative e quelle in viaggio verso la loro destinazione. La nuova protagonista del 2014 sarà indubbiamente la sonda dell’ESA Rosetta, diretta verso la cometa Churyumov-Gerasimenko. La sonda verrà risvegliata dall’ibernazione il 20 gennaio, dopo due anni passati in questa modalità. Precedentemente Rosetta aveva sorvolato gli asteroidi Šteins (2008) e Lutetia (2010) e compiuto diversi flyby con assist gravitazionali di Marte e Terra. L’avvicinamento alla cometa si completerà ad agosto, con l’inserzione in orbita. Sarà la prima sonda a orbitare una cometa. A novembre la sonda rilascerà il piccolo lander, Philae, che si poserà sulla cometa stessa, ancorandosi alla sua superficie. Rosetta proseguirà la sua missione in orbita fino alla fine del 2015.

Un’altra protagonista dei primi mesi del 2014 sarà certamente Chang’e 3 e, in particolare, il rover Yutu, entrambi sulla superficie della Luna dallo scorso dicembre. Una volta superata la notte lunare, nella seconda metà di gennaio riprenderà la loro missione scientifica, la prima sulla superficie del nostro satellite da 37 anni a questa parte. Sempre sulla Luna, continueranno in orbita le missioni della NASA: le due sonde Artemis e Lunar Recoinnasance Orbiter (LRO), mentre terminerà a marzo, con uno schianto sulla superficie lunare, la missione di LADEE.

È previsto per settembre l’arrivo su Marte di due nuovi orbiter: la Mars Orbiter Mission (MOM) indiana e la sonda americana MAVEN. Le due sonde si aggiungeranno ai tre orbiter veterani, l’europeo Mars Express (10 anni su Marte) e gli americani Mars Reconnaissance Orbiter (8 anni) e Mars Odyssey (12 anni) – la speranza, per loro, è che continuino ad operare per tutto il 2014, anche se la loro missione ha ormai superato le aspettative iniziali. I 5 orbiter osserveranno dallo spazio il lavoro sulla superficie di Marte svolto dai rover Curiosity e Opportunity. MSL/Curiosity proseguirà il suo lungo viaggio verso le pendici del Monte Sharp, che dovrebbe raggiungere entro la fine dell’anno. Opportunity, invece, passerà il 2014 lavorando a ritmi ridotti: sarà infatti inverno nell’emisfero sud e l’energia disponibile sui pannelli solari sarà al minimo; avendo avuto la possibilità di raggiungere un pendio rivolto verso nord, Opportunity riuscirà a ridurre al minimo i periodi passati in ibernazione, ma i momenti di attività scientifica dovranno per forza di cose subire una drastica riduzione per questo rover che è su Marte da quasi 10 anni (l’anniversario verrà festeggiato il 25 gennaio).

Proseguiranno per tutto l’anno, inoltre, le altre missioni operative di NASA ed ESA in varie parti del sistema solare, che ci regaleranno splendide immagini ed informazioni scientifiche preziose: Messenger (Mercurio), Venus Express (Venere), Cassini (Saturno) e le veterane Voyager 1 e 2. Altre sonde sono in viaggio verso le loro destinazioni o in attesa di nuove istruzioni. Tra quest’ultime da segnalare ICE. La sonda veterana (seconda solo alle Voyager tra le sonde ancora operative) effettuerà un flyby della Terra ad agosto e, se c’è la volontà da parte di NASA, sarà possibile manovrare la sonda per una nuova missione al punto lagrangiano Terra-Sole L1 o verso un’altra cometa, anche se i problemi di budget dell’agenzia spaziale americana non promettono bene.

A dicembre sarà quindi il momento del lancio di Hayabusa 2, altra sonda della JAXA diretta verso un asteroide. La missione è simile alla precedente Hayabusa 1, sperando di non ripeterne le rocambolesche vicende e i problemi ingegneristici, peraltro risolti egregiamente dai tecnici giapponesi che riuscirono a riportare a Terra piccolissime tracce di campioni prelevati dall’asteroide Itokawa.