Nuovi dettagli sulla Exploration Roadmap della NASA

Gli ultimi documenti sulla NASA Exploration Roadmap indicano per la prima volta la volontà da parte dell’agenzia spaziale americana di un ritorno di astronauti sulla superficie della Luna. Il documento in questione, elaborato dalla divisione Exploration Systems Development (ESD), è noto negli ambienti interni di NASA come ConOps (Concept of Operations).

Secondo la linea ufficiale adottata fino ad ora da NASA e dal suo amministratore, Charles Bolden, soltanto un piano di sviluppo generico e un paio di missioni di test del nuovo Space Launch System (SLS) erano state definite. Questa linea è stata mantenuta anche al Congresso nella recente richiesta di finanziamento per l’anno fiscale 2013. A quanto pare, però, diversi team stanno lavorando dietro le quinte per definire con maggiore dettaglio il piano di esplorazione oltre l’orbita terrestre (BEO) che la NASA dovrà adottare nei prossimi anni.

Il piano definito fino ad ora prevede due missioni (EM-1 ed EM-2) circumlunari, una senza equipaggio ed una con, seguite da un piano di sviluppo generico che porti all’esplorazione di un asteroide (NEA) nella metà degli ’20 e con l’obiettivo finale di una missione con equipaggio verso Marte negli anni ’30.

L’esistenza del rapporto ConOps documenta per la prima volta dopo la cancellazione del programma Constellation gli sforzi della NASA di definire maggiormente il proprio piano di esplorazione nei prossimi decenni. Il documento definisce le cosiddette Design Reference Missions (DRMs) per Orion e SLS. Tra le varie DRMs c’è anche l’utilizzo della coppia Orion/SLS come backup per il trasporto di astronauti sulla ISS, anche se questa tipologia di missione rimane piuttosto improbabile per varie ragioni, tra le quali il sovradimensionamento di SLS per un utilizzo del genere. I requisiti di questa missione, comunque, prevedono un massimo di 216 giorni di durata, con 6 giorni di trasferimento e 210 di attracco alla ISS.

Altri DRMs sono elencati nella cosiddetta “Tactical Timeframe”, che comprende i voli per i quali si aveva già un certo dettaglio, ovvero EM-1 ed EM-2, e per i quali è previsto l’utilizzo di SLS nella versione iniziale, o Block 1. Essa prevede un payload massimo di 70 tonnellate tramite l’utilizzo di due booster a propellenti solidi a 5 segmenti, 4 motori RS-25D per il primo stadio ed uno stadio superiore criogenico provvisorio (Interim Criogenic Propulsion Stage, o ICPS), probabilmente derivato dal Centaur. Come noto EM-1 prevede una missione senza equipaggio della durata di circa 7-10 giorni, con Orion che effettuerà un flyby lunare e successivo rientro a terra, qualificando per il volo umano BEO sia SLS che Orion. Il lancio è previsto per il 2017. EM-2 utilizzerà lo stesso hardware, questa volta con un equipaggio a bordo. La missione prevede una durata di circa 10-14 giorni con immissione in orbita lunare. Il lancio è attualmente previsto per il 2021, ma è ormai noto che la NASA stia premendo per anticipare la missione al 2019.

Il rapporto ConOps aggiunge quindi una serie di DRMs sotto il nome di “Strategic Timeframe”. Per queste missioni, di cui fino ad oggi non si conosceva molto, è previsto l’utilizzo di SLS Block 1A, capace di mettere in orbita fino a 105 tonnellate tramite l’utilizzo dello stadio superiore definitivo, che prevede l’utilizzo dei motori J-2X. La prima missione elencata è simile ad EM-2, ed è di tipo LLO (Low Lunar Orbit). Si prevede l’invio di un equipaggio in orbita lunare per un totale di 12 giorni, di cui almeno 3 in LLO.

La Strategic Timeframe del rapporto ConOps menziona anche una missione di tipo LSS (Lunar Surface Sortie) prevedendo quindi l’esplorazione diretta della superficie lunare. Per la prima volta dalla cancellazione del programma Constallation si fa riferimento al ritorno di astronauti sulla Luna.

Nel dettaglio, la missione prevede l’esplorazione da parte di un equipaggio di quattro astronauti delle regioni equatoriali oppure polari del nostro satellite. Ovviamente sarà necessario sviluppare un opportuno Lunar Lander, a due o tre stadi. Non è chiaro se questo significherà la resurrezione del programma Altair o si svilupperà il tutto ex-novo. Si prevedono due lanci dell’SLS Block 1A, a distanza di 121 giorni, il primo con il modulo lunare, ed il secondo con Orion e l’equipaggio. Non sono state stabilite date precise, ma poiché tale missione dipende solo dalla disponibilità di SLS Block 1A e del lander, potrebbe essere fattibile già nella prima metà degli anni ’20.

Oltre a queste missioni tramite SLS ed Orion, NASA lavorerà anche allo sviluppo del cosiddetto “Exploration Gateway”, la stazione orbitante da posizionare nel punto lagrangiano Terra-Luna L2, che potrà servire come base di appoggio sia per le missioni lunari che per quelle di esplorazione degli asteroidi NEA e, successivamente, quelle marziane. Ci sarebbero forti spinte all’interno di NASA per cominciare lo sviluppo e la costruzione dell’Exploration Gateway già dopo la missione EM-2. Indipendentemente da questo, sia che le missioni lunari vengano effettuate utilizzando solo hardware SLS, sia che si utilizzi l’Exploration Gateway, appare sempre più probabile che la NASA stia preparando un programma che preveda missioni LLO seguite da missioni LSS, prima di passare all’esplorazione degli asteroidi NEA. Le missioni relative a quest’ultimo obiettivo coprono una buona parte del rapporto ConOps, ma ancora non sono filtrati ulteriori dettagli in merito.

Il documento non specifica nessun dettaglio sulle missioni di esplorazione di Marte, classificate come TBD (To Be Determined). A quanto pare, comunque, ci sarebbe almeno un team al lavoro su missioni verso Phobos e/o Deimos, prima di un vero e proprio sbarco su Marte. Sicuramente queste missioni avverranno comunque non prima della metà degli anni ’30.

Fonte: NASASpaceflight.com