Cosa succederà nello spazio nel 2015: l’anno del pianeta nano

Con il nuovo anno volgiamo lo sguardo al futuro dell’esplorazione umana e robotica del sistema solare. Dopo il resoconto del 2014, che abbiamo soprannominato l'”anno della cometa”, dedichiamo questo articolo al 2015 che sarà senz’altro ricordato come l'”anno del pianeta nano”, con due sonde che sveleranno finalmente i misteri dei due pianeti nani più vicini a noi, Cerere e Plutone.

Ma sono tanti gli eventi che ci aspettano nel nuovo anno, anche nel campo del volo umano, a partire dalla conclusione della missione Futura di Samantha Cristoforetti fino ad arrivare alla missione di ben un anno sulla ISS di Scott Kelly e Mikhail Kornienko.

Stazione spaziale internazionale

Anche nel 2015, in attesa dei futuri sviluppi sulla capsula Orion, la protagonista principale del volo spaziale umano sarà l’orbita bassa e, in particolare, la stazione spaziale internazionale (ISS). Anche quest’anno non cambia la logistica degli ultimi anni sulla ISS e vedremo 4 nuovi incrementi, dalla Expedition 43 alla 46, oltre alla 42 attualmente presente in orbita. L’anno comincia alla grande per noi italiani, con Samantha Cristoforetti sulla ISS da poco più di un mese che sta condividendo le sue avventure e il suo lavoro con noi nel suo diario di bordo.

A marzo avrà inizio un’altra missione importante sulla ISS, quando arriveranno sulla stazione Scott Kelly e Mikhail Kornienko. I due faranno parte di ben quattro incrementi e passeranno circa un anno in orbita. Questa missione rappresenta un esperimento fondamentale per i futuri piani di esplorazione umana del sistema solare. La “missione doppia” è anche un’occasione per effettuare una missione di breve durata sulla ISS, come non ne avvenivano da alcuni anni. Dopo sei mesi in orbita, infatti, la Sojuz con cui arriveranno Kelly e Kornienko dovrà essere sostituita da una nuova e due dei tre membri dell’equipaggio di questa nuova capsula torneranno a terra qualche giorno dopo con la vecchia Sojuz. A beneficiarne sarà, tra gli altri, una “turista” spaziale, la cantante lirica Sarah Brightman.

Dopo un fantastico 2014, con ben due missioni di lunga durata, anche il 2015 sarà un anno speciale per l’agenzia spaziale europea (ESA) e i suoi astronauti. Oltre alla nostra Samantha (Expedition 42 e 43), a settembre arriverà il danese Andreas Mogensen che farà parte della missione di breve durata IrISS a cui abbiano accennato sopra. A novembre, poi, sarà il turno dell’inglese Timothy Peake, che si unirà insieme ai suoi compagni di viaggio alle Expedition 46 e 47 dando il via alla missione Principia.

Saranno sempre le capsule Sojuz a portare gli astronauti sulla stazione anche per tutto il 2015. A marzo sarà il turno della Sojuz TMA-16M con a bordo i russi Gennadi Padalka e Mikhail Kornienko, e l’americano Scott Kelly. La Sojuz TMA-17M di Oleg Kononenko (Russia), Kimiya Yui (Giappone) e Kjell Lindgren (USA) partirà a maggio dando il cambio alla nostra Samantha e al resto dell’equipaggio della Sojuz TMA-15M, attualmente in orbita (Terry Virts e Anton Shkaplerov). La Sojuz TMA-18M partirà a settembre con Sergei Volkov, oltre ai già citati Mogensen e Brightman. Dopo un breve periodo di alcuni giorni in cui l’equipaggio della ISS sarà, eccezionalmente, di nove membri, Volkov darà il cambio a Padalka dando il via all’Expedition 45. Padalka, Mogensen e la Brightman torneranno poi a terra sulla Sojuz TMA-16M, mentre Kelly e Kornienko continueranno la loro missione di un anno sulla ISS. A novembre arriverà poi la Sojuz TMA-19M di Tim Peake, che darà il via all’Expedition 46 insieme ai suoi compagni Timothy Kopra (USA) e Yuri Malenchenko (Russia).

I rifornimenti cargo verranno trasportati sulla ISS da una serie di navette messe a disposizione dai partner della ISS, con un totale di 11 missioni pianificate da parte di 4 diversi veicoli. A partire sarà la missione Dragon CRS-5 della compagnia privata SpaceX. Il lancio è attualmente previsto per il prossimo 6 gennaio e la missione sarà interessante da seguire anche per il tentativo di far atterrare il primo stadio del lanciatore Falcon 9 su una chiatta al largo dell’Oceano Atlantico. Altri quattro voli di Dragon sono previsti ad aprile, giugno, settembre e dicembre 2015. Le solite navette russe Progress compiranno 4 missioni con cadenza circa trimestrale a partire dal 17 febbraio, con la Progress M-26M. Nell’ultima di queste quattro missioni, a ottobre, dovrebbe esordire la versione aggiornata della navetta cargo, la Progress MS-1. Il veicolo cargo giapponese HTV (HTV/Kounotori-5), dopo aver subito diversi ritardi, dovrebbe partire per la ISS a fine agosto.

Un discorso a parte va fatto per la navetta Cygnus della compagnia privata Orbital Sciences. Dopo il fallimento del lanciatore Antares durante la missione Cygnus CRS Orb-3 lo scorso ottobre, l’azienda sta lavorando duramente per onorare il contratto con la NASA. La prossima missione dovrebbe avvenire entro la fine dell’anno utilizzando una versione potenziata della capsula Cygnus da lanciare su un razzo Atlas 5 della United Launch Alliance. Contemporaneamente la Orbital lavorerà alla nuova versione del lanciatore Antares che dovrebbe debuttare nel 2016. Il 2015 sarà importante nell’ambito del programma Commercial Resupply Services (CRS) perché verranno assegnati i contratti per la seconda tranche di voli, dal 2017 al 2024. I vincitori saranno annunciati a febbraio.

Sulla stazione spaziale, oltre ai numerosi esperimenti scientifici, nel 2015 si lavorerà per preparare la stazione alla prossima riconfigurazione, sia sul lato russo che su quello internazionale. In particolare sono pianificate diverse attività extravicolari e operazioni con il braccio robotico della stazione in vista dell’inizio dei voli commerciali con equipaggio (previsti nel 2018) e in vista dell’arrivo del modulo gonfiabile sperimentale sviluppato dalla compagnia Bigelow Aerospace. Verranno infatti installati degli adattatori sugli attuali portelli di attracco PMA-2 e PMA-3 per permettere ai nuovi veicoli di poter agganciarsi alla ISS utilizzando un nuovo meccanismo. Il PMA-3, attualmente posizionato in un luogo inaccessibile sul nodo 3 Tranquillity verrà anche riposizionato sul portello zenith del nodo 2, Harmony. Essendo quest’ultimo attualmente il portello di backup per il berthing dei veicoli cargo americani e per l’HTV (quello principale è il portello nadir), sarà prima necessario liberare un altro portello, quello di nadir del nodo 1 Unity. Attualmente su quel portello è presente il modulo PMM Leonardo, che verrà quindi riposizionato sul portello di prua del nodo 3 Tranquillity.

Il modulo sperimentale della Bigelow (BEAM, Bigelow Expandable Activity Module) verrà portato sulla ISS durante la missione Dragon CRS-8 e verrà posizionato sul portello di poppa del nodo 3 Tranquillity. BEAM resterà attraccato alla ISS per circa due anni, durante i quali resterà perlopiù inaccessibile tranne durante alcune visite periodiche dell’equipaggio per raccogliere i dati necessari.

Si lavorerà anche sul lato russo, anche se non è ancora ben chiaro quando verranno lanciati i nuovi moduli, tra cui l’MLM Nauka e il braccio robotico europeo (ERA). Il lancio è stato rimandato molte volte e il programma ha ormai accumulato diversi anni di ritardo.

Programma spaziale cinese

Dopo il volo della Shenzhou 10 del giugno del 2013, la stazione spaziale Tiangong 1 è rimasta disabitata in orbita, e dovrebbe rientrare in atmosfera quest’anno. Come al solito, non sono arrivate in occidente tantissime notizie sullo sviluppo del programma spaziale cinese. Nel 2015 non dovrebbero essere previste nuove missioni mentre si sta preparando il lancio della seconda stazione spaziale, la Tiangong-2.

Secondo le poche notizie filtrate dalla Cina, Tiangong-2 dovrebbe essere una versione più grande e potenziata della prima stazione spaziale, e avrà due portelli di attracco anziché uno solo. Il primo portello verrà utilizzato per le capsule con equipaggio Shenzhou, mentre al secondo portello attraccheranno i nuovi veicoli cargo Tianzhou, sviluppati a partire proprio da Tiangong-1. Sia il lancio di Tiangong-2 che quello di Shenzhou 11 e Tianzhou 1 sono al momento previsti per il 2016.

Altri sviluppi sui voli umani

Dopo la missione pressoché perfetta di Orion EFT-1, nel 2015 il programma di sviluppo dei nuovi mezzi per il trasporto di astronauti della NASA proseguirà principalmente dietro le quinte. Dopo il ritorno della capsula, i prossimi mesi verranno passati ad analizzare i dati raccolti durante il volo, in previsione del prossimo lancio, la missione EM-1 programmata per il 2018. Quest’anno proseguiranno anche i lavori sul modulo di servizio da parte dell’ESA, che ha appaltato il progetto ad Airbus Defense and Space; la scadenza per la Critical Design Review è prevista per novembre. Proseguiranno anche nel 2015 i lavori sul programma Space Launch System (SLS) che dovrà sviluppare il nuovo lanciatore super-pesante della NASA, in previsione del primo volo dimostrativo (la già citata EM-1).

Nel 2015 entrerà nel vivo l’ultima fase del Commercial Crew Program della NASA, che sta finanziando lo sviluppo di veicoli privati per il trasporto di astronauti sulla ISS. L’ultimo contratto, il CCtCap (Commercial Crew Transportation Capability), è stato assegnato, non senza polemiche, a due delle aziende contendenti: Boeing, che concluderà lo sviluppo della capsula CST-100, e SpaceX che proseguirà i lavori per adattare al volo umano la capsula Dragon. Nel 2015 vedremo sicuramente importanti sviluppi, per un programma che porterà almeno fino al primo volo di test sulla ISS, probabilmente nel 2017, per entrambe le aziende. L’inizio dei regolari voli commerciali è attualmente previsto per il 2018.

Dopo la tragedia dell’incidente a SpaceShipTwo di Virgin Galactic hanno invece subito una battuta d’arresto i piani per l’inizio dei voli commerciali suborbitali. Con l’investigazione in corso, non è chiaro quando e se ricominceranno i test per Virgin Galactic, mentre ancora non si vedono progressi dai principali concorrenti, come Lynx della XCOR e il progetto suborbitale di Blue Origin.

Con l’invio del modulo BEAM vedremo invece i primi progressi per la Bigelow. La compagnia di Robert Bigelow sta progettando grandi moduli gonfiabili da utilizzare in stazioni spaziali commerciali. Secondo i piani attuali, il lancio del primo prototipo del modulo BA-330 è previsto per il 2016. Che si parli di un ulteriore ritardo, o finalmente della data di lancio, ci possiamo aspettere nel 2015 un annuncio di qualche tipo.

Sviluppi in ambito europeo

Con il distacco dalla stazione spaziale che avverrà a febbraio, si concluderà la missione della navetta cargo ATV-5. Non sono previste ulteriori missioni, con l’ESA che ha deciso di dedicarsi allo sviluppo del modulo di servizio di Orion anziché proseguire con i voli dell’Automated Transfer Vehicle.

Dopo il problema riscontrato durante l’ultimo lancio, e dopo aver in qualche modo recuperato almeno parzialmente la situazione, dovrebbero proseguire anche nel 2015 i lanci dei satelliti europei per la navigazione Galileo.

Anche nel 2015 proseguiranno i lanci dalla Guiana Francese sia con il lanciatore pesante Ariane 5 che con i più piccoli Sojuz 2 e Vega. Il piccolo lanciatore sviluppato principalmente in Italia, in particolare, sarà impegnato in quattro importanti missioni tra cui il lancio della missione suborbitale IXV, che prevede il test di un veicolo per il rientro atmosferico, e la missione scientifica LISA Pathfinder.

Nel campo dei lanciatori, dopo il lavoro preliminare svolto su Ariane 5-ME e Ariane 6, ESA ha deciso di proseguire il lavoro solo con quest’ultimo

Per quel che riguarda il corpo astronauti europeo, abbiamo già parlato della conclusione della missione Futura di Samantha Cristoforetti e delle due nuove missioni di Andreas Mogensen (missione IrISS) e di Timothy Peake (missione Principia). Il 2015 vedrà impegnato nel training per la prossima missione ESA anche il francese Thomas Pesquet (che compirà una missione di lunga durata sulla ISS nel 2016/2017 per le Expedition 50 e 51), che così completerà i voli dei nuovi astronauti selezionati da ESA nel 2009.

Esplorazione robotica del sistema solare

Dopo un fantastico 2014, anche il 2015 si prospetta un anno eccezionale per l’esplorazione robotica del sistema solare. Protagonisti saranno soprattutto due pianeti nani: a marzo vedremo per la prima volta da vicino Cerere, il pianeta nano più vicino alla Terra e l’oggetto più grande della fascia degli asteroidi. Il misterioso corpo celeste verrà raggiunto a marzo dalla sonda della NASA Dawn. Dawn entrerà in orbita intorno a Cerere il 6 marzo e passerà i mesi successivi a studiare il pianeta e ad abbassare progressivamente la propria orbita fino a raggiungere, a dicembre, la low altitude mapping orbit, alla quota di 375 km.

Un’altra sonda della NASA, New Horizons, si occuperà invece di svelare i misteri del pianeta nano più famoso, Plutone. La sonda si è risvegliata recentemente per l’ultima volta dall’ibernazione, modalità in cui ha passato gran parte dei quasi nove anni di viaggio fino ad oggi. Il 6 gennaio New Horizons comincerà la prima fase della sua missione scientifica che culminerà il 14 luglio con il passaggio ravvicinato a 13700 km di distanza da Plutone. La missione continuerà comunque per tutto l’anno, dopo di che il team di New Horizons comincerà i preparativi per l’incontro con un altro oggetto della fascia di Kuiper.

Un’altra missione potrebbe cominciare nel 2015: è quella della sonda giapponese Akatsuki. Lanciata nel 2010 era diretta verso Venere, ma una serie di problemi ai propulsori di manovra hanno impedito l’immissione in orbita. Gli ingegneri giapponesi ci riproveranno a novembre di quest’anno, anche se la data non è ancora stata ufficializzata, sfruttando al massimo le risorse ancora disponibili. Anche se la manovra andrà a buon fine, comunque, l’orbita non sarà certamente quella prevista inizialmente, quindi non è chiaro quanto della missione sarà possibile recuperare.

Le missioni già attive, sia quelle recenti che le veterane, non saranno comunque da meno. La missione della sonda Rosetta, dell’ESA, sulla cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko continuerà per tutto l’anno, durante il quale la cometa passerà dal punto più vicino al Sole della sua orbita. Ci sono anche deboli speranze che il lander Philae, grazie all’aumento dell’irraggiamento solare, possa uscire dallo stato di ibernazione in cui si trova adesso e cominciare una nuova missione scientifica sulla superficie di 67P.

Su Saturno continuerà a stupirci la sonda Cassini. Nel 2015 l’orbita della sonda tornerà ad essere quasi equatoriale e questo significa che, pur potendo riprendere immagini un po’ meno spettacolari degli anelli del gigante gassoso, sarà in grado di sorvolare, oltre a Titano, altri satelliti maggiori. In particolare Dione ed Encelado saranno tra gli obiettivi di Cassini per il 2015. Soprattutto il flyby di Encelado del 28 ottobre si prospetta particolarmente spettacolare, ad una distanza di soli 49 km dalla superficie.

Sempre più nutrita la flotta di robot su Marte, recentemente salita a 7 missioni: Mars Odyssey, Mars Reconnaissance Orbiter, Mars Express, Opportunity, Curiosity, MAVEN e Mars Orbiter Mission. Continueranno poi le missioni lunari di Lunar Reconnaisance Orbiter, Artemis e Chang’e 3. Giungeranno invece al termine le missioni sui pianeti interni: Venus Express, che ha ormai i giorni contati, e Messenger, che terminerà la propria missione su Mercurio a Marzo.

Un solo nuovo lancio è previsto nel 2015, quello della sonda DSCOVR (Deep Space Climate Observatory), che verrà lanciata il 23 gennaio in una missione di osservazione della Terra e del Sole dal punto lagrangiano L1 del sistema Terra-Sole. Verso la fine dell’anno, comunque, si intensificheranno i preparativi per il lancio della prossima generazione di sonde marziane. A gennaio del 2016, infatti, si aprirà la finestra di lancio biennale verso il pianeta rosso, che vedrà il lancio della missione Insight della NASA (lander dotato di trivella) e della prima delle due missioni Exomars dell’ESA, che prevede un orbiter (Trace Gas Orbiter) e un piccolo lander (Schiaparelli).