Il futuro proposto da NASA passa per l’orbita cislunare

La NASA vorrebbe guidare i prossimi passi dell’esplorazione spaziale tornando nelle vicinanze della Luna, dove gli astronauti assembleranno e testeranno i sistemi necessari alle impegnative missioni verso lo spazio profondo e verso Marte. La zona lunare offre le caratteristiche ottimali per acquisire esperienza per le missioni abitate verso altre destinazioni del Sistema Solare, pur consentendo un rapido ritorno a Terra in caso di emergenza così come un facile accesso  alla superficie del nostro satellite naturale per missioni robotiche di esplorazione.

In un comunicato stampa rilasciato lo scorso 4 aprile, la NASA ha illustrato i dettagli preliminari della sua nuova “visione” futura, consistente in due programmi che si pongono allo stesso tempo in modo complementare e concorrenziale rispetto alla proposta di “Moon Village” caldeggiata dal Direttore Generale di ESA Jan Woerner: il Deep Space Gateway ed il Deep Space Transport.

Questo periodo di rinnovata esplorazione in orbita lunare avrà inizio con la prima missione dello Space Launch System e della capsula Orion, e proseguirà con destinazioni via via sempre più remote. La NASA mira alla cadenza di un volo l’anno a partire dalla seconda missione, per i quali l’agenzia spaziale ha stabilito un primo insieme di obiettivi per l’esplorazione umana della zona cislunare che combinino i progetti ISS, SLS e Orion insieme ad altre risorse a sostegno della presenza di equipaggi umani nello spazio profondo.

Gli esemplari di SLS e Orion per il primo e secondo volo sono attualmente in produzione, i sistemi di supporto vitale e le tecnologie relative sono in fase di test sulla ISS, e in pieno sviluppo sono anche i sistemi abitativi e di produzione di energia elettrica. La NASA sta dunque già lavorando con partner statunitensi ed internazionali per vincere le grandi sfide legate all’esplorazione umana dello spazio profondo. Le missioni in orbita lunare si articoleranno in varie fasi, che porteranno alla creazione di un’infrastruttura flessibile, riutilizzabile e sostenibile, destinata a durare per svariati decenni a supporto di missioni esplorative di complessità crescente.

Il Deep Space Gateway

La prima fase dell’esplorazione in zona cislunare farà uso delle attuali tecnologie per fare esperienza con operazioni di lunga durata ad una distanza dalla Terra mai raggiunta fino ad oggi. Queste missioni consentiranno a NASA di sviluppare nuove tecnologie ed applicare approcci innovativi alla soluzione di problemi in preparazione alle missioni di lunga durata a grande distanza dal nostro pianeta.

Oltre a dimostrare la capacità di operare in sicurezza il sistema SLS-Orion, la NASA, nel corso delle prime missioni, vuole costruire uno spazioporto abitato in orbita lunare che serva da snodo sia verso la superficie lunare che verso lo spazio profondo. Questo avamposto sarà capace di generare autonomamente energia elettrica, sarà dotato di un piccolo spazio abitativo a supporto degli equipaggi, avrà un sistema di attracco per veicoli spaziali e una camera di equilibrio, e verrà raggiunto da mezzi di trasporto per la consegna di esperimenti e rifornimenti. Il sistema di propulsione farà principalmente uso di energia elettrica, e sarà usato sia per il mantenimento dell’orbita che per lo spostamento nell’ambito di una famiglia di vari tipi di orbite lunari. I tre elementi principali di questa architettura, cioè il modulo propulsivo e di generazione di potenza, il modulo abitativo ed un piccolo modulo logistico si avvantaggeranno della capacità di trasporto carico di SLS, insieme alle caratteristiche del modulo abitato Orion per le operazioni nello spazio profondo. Un modulo airlock aggiunto successivamente potrà ulteriormente espandere le potenzialità dell’avamposto, la cui costruzione offrirà agli ingegneri lo scenario ideale nel quale sviluppare nuove tecnologie e testare le tecniche evolutesi nel contesto del programma ISS. Le missioni di servizio e le operazioni a bordo della struttura saranno sviluppate ed svolte in collaborazione tra NASA, attori privati e partner internazionali.

“Immagino una collaborazione tra diversi partner, commerciali ed internazionali, che insieme contribuiscono al progetto del Gateway e lo utilizzano in vari modi anche cambiandone l’orbita adattandola a diversi tipi di scenario.” ha affermato William Gerstenmaier, amministratore associato per l’Esplorazione Umana e dello spazio della NASA, che ha poi proseguito: “Il Gateway potrebbe abbassarsi per supportare missioni robotiche sulla superficie della Luna, o alzare l’orbita per missioni in partenza verso altre destinazioni nel Sistema Solare”.

Il Deep Space Transport

Le missioni della seconda fase serviranno a confermare la capacità di NASA di realizzare strutture in grado di supportare missioni abitate di lunga durata oltre l’orbita del nostro satellite naturale. Per queste destinazioni, Marte in primis, NASA realizzerà un veicolo da trasporto dedicato ai viaggi nello spazio profondo. Questo veicolo sarà riutilizzabile e farà uso di propulsione sia elettrica che chimica. Il sistema sarà specificamente progettato per supportare un equipaggio in un viaggio di andata e ritorno sulla distanza Terra-Marte. Tornato sulla Terra il veicolo sarà ricondizionato e rimesso in condizioni ideali di volo, per essere poi lanciato di nuovo a bordo del vettore SLS. Il sistema di trasporto erediterà e incorporerà le tecnologie inventate e testate negli ultimi anni sia a terra che a bordo della Stazione Spaziale Internazionale.

La “fase due” vedrà il suo culmine verso la fine degli anni 20 di questo secolo, con una missione della durata di un anno nelle vicinanze della Luna allo scopo di validare i tutti sistemi coinvolti, così come per aumentare la fiducia nella capacità di condurre missioni oltre il sistema Terra-Luna in modo completamente slegato dal supporto tecnico e logistico della Terra. Grazie agli sforzi compiuti per costruire le infrastrutture di supporto alle missioni nello spazio profondo,  questa fase consentirà agli astronauti di identificare e sperimentare per la prima volta soluzioni innovative in risposta alle sfide tecniche e antropologiche di queste missioni pionieristiche.

Per avere successo nel suo intento NASA dovrà raccogliere attorno a sé le migliori risorse nei campi della ricerca e della tecnologia diffuse nel settore privato e tra i partner internazionali. Riguardo la scelta di questi partner l’ente spaziale americano aprirà a collaborazioni con agenzie spaziali ed aziende private che vorranno contribuire in hardware o con altri tipi di risorse. I programmi Deep Space Gateway e Deep Space Transport potranno, insieme, dar corpo ad un sistema di trasporto ad hub per lo spazio profondo in rappresentanza di diversi paesi ed agenzie spaziali, includendo sia attori pubblici che privati. NASA è aperta a nuove idee tecniche e programmatiche via via che i due programmi verranno studiati e sviluppati.

Al momento non sono stati pubblicati altri dettagli, tuttavia è curioso che proprio lo stesso giorno dell’annuncio di NASA la United Launch Alliance, una joint venture formata da Lockheed Martin Space Systems e Boeing Defense Space & Security, abbia rilasciato la bella animazione mostrata nel video qui sotto, e abbia diffuso la registrazione di una conferenza di circa un’ora riguardante i suoi piani di esplorazione e sfruttamento dello spazio cislunare. Non si tratta esattamente dell’implementazione esatta dell’ancora vago comunicato di NASA, ma vi sono certamente molti elementi in comune.

[Aggiornamento 05/04 ore 21:00]
L’ESA ha diffuso questo interessante Tweet con cui commenta (senza apparente sorpresa) le dichiarazioni di NASA.

A space base & staging point around the Moon? @NASA_Orion spacecraft with European Service Module will take us there https://t.co/9vfOEb8p6F pic.twitter.com/8gmmKCF2tC

— Human Spaceflight (@esaspaceflight) April 5, 2017