La scorsa settimana la NASA ha annunciato l’estensione del contratto NextSTEP-2 / SLD attualmente in essere con SpaceX per il servizio di trasporto degli astronauti delle missioni Artemis sulla Luna includendo un secondo fornitore, Blue Origin.
Fondata dal patron di Amazon, Jeff Bezos, nel 2021 Blue Origin aveva concorso senza successo al primo contratto di servizio per lo sviluppo dei lander lunari di nuova generazione. Allora fu SpaceX ad aggiudicarsi l’appalto, tra le proteste vivaci e le successive azioni di lobby delle altre aziende partecipanti perché il Congresso assegnasse a NASA fondi sufficienti per un secondo partecipante. In una lettera aperta indirizzata a NASA nell’autunno dello stesso anno, Bezos si era addirittura proposto di pagare di tasca propria fino a 2 miliardi di dollari per i costi di sviluppo del suo lander, pur di rientrare in gioco. Quasi due anni dopo l’occasione per Blue Origin è finalmente arrivata.
Blue Origin collaborerà con altre importanti aziende del settore, che insieme formano il cosiddetto National Team: Lockheed Martin, Draper, Boeing, Astrobotic e Honeybee Robotics.
Realizzare i nuovi lander lunari pone sfide importanti e richiederà lo sviluppo di tecnologie innovative: non solo i veicoli dovranno essere sostenibili (e quindi riutilizzabili), ma dovranno poter atterrare in qualunque punto della superficie lunare, ospitare equipaggi numerosi per periodi prolungati, oltre che garantire il trasporto sulla Luna di carichi di massa importanti che si aggiungono al necessario per il sostentamento degli astronauti.
I dettagli del contratto
Blue Origin progetterà, svilupperà, testerà e verificherà il lander Blue Moon così che soddisfi i requisiti del sistema di atterraggio umano della NASA per spedizioni regolari e ripetute sulla superficie lunare, incluso l’attracco con Gateway, la stazione spaziale ancora in progettazione che ospiterà equipaggi in orbita lunare. Oltre al lavoro di progettazione e sviluppo, il contratto include una missione dimostrativa senza equipaggio sulla superficie lunare prima del volo di esordio con equipaggio a bordo, sulla missione Artemis V, attualmente programmata per il 2029.
Il valore totale del contratto a prezzo fisso è di 3,4 miliardi di dollari.
«Oggi siamo entusiasti di annunciare che Blue Origin costruirà un sistema di atterraggio umano come secondo fornitore della NASA per portare gli astronauti Artemis sulla superficie lunare», ha dichiarato l’amministratore della NASA Bill Nelson. «Siamo in un’età d’oro del volo spaziale umano, reso possibile dalle partnership commerciali e internazionali della NASA. Insieme, stiamo facendo un investimento nell’infrastruttura che aprirà la strada allo sbarco dei primi astronauti su Marte».
Blue Origin e i suoi partner non si limiteranno solo a sviluppare il lander lunare in grado di effettuare un atterraggio di precisione ovunque sulla superficie lunare, ma anche un trasportatore cislunare. I veicoli saranno alimentati da LOX-LH2 (ossigeno e idrogeno liquidi). Questo significa che Blue Origin dovrà risolvere due dei problemi più complessi ancora aperti nel campo dell’esplorazione spaziale: la capacità di trasferire con successo grandi quantità di propellenti tra un veicolo e l’altro nello spazio (il cosiddetto “rifornimento spaziale”), ad oggi dimostrato in scala ridotta e con propellenti più semplici da gestire, e la conservazione di propellenti criogenici allo stato liquido in ambiente spaziale per periodi prolungati e senza perdite degne di nota.
La pur bassissima temperatura dello spazio tra la Terra e la Luna può cambiare considerevolmente a seconda del punto in cui ci si trova o se si è o meno illuminati dal Sole. Questo crea problemi di ebollizione per ossigeno e idrogeno liquidi, che mantengono tale stato a temperature inferiori a −183 e −253 gradi centigradi, rispettivamente. L’impulso specifico della combinazione LOX-LH2 offre un notevole vantaggio per le missioni nello spazio profondo. Tuttavia, i propellenti con prestazioni inferiori ma più facilmente immagazzinabili (come l’idrazina e il tetrossido di azoto usati sui lander lunari Apollo) sono stati storicamente prescelti a causa della problematica ebollizione di LOX-LH2 nel corso di missioni particolarmente lunghe.
Attraverso il contratto Sustained Lunar Development di NASA, Blue Origin si propone di migliorare lo stato dell’arte, risolvendo il problema dell’immagazzinamento prolungato di LOX e LH2. Questo si dovrebbe ottenere grazie allo sviluppo di criorefrigeratori alimentati a energia solare capaci di raggiungere i 20 kelvin (−253,15 °C) insieme ad altre tecnologie necessarie per prevenire l’ebollizione dei propellenti.
Se Blue Origin avrà successo nel suo tentativo, le ricadute saranno utilissime anche sulle missioni destinate allo spazio profondo, lontane dal “giardino di casa” della Terra. L’azienda ha dichiarato che le sue tecnologie saranno compatibili anche con la produzione di ossigeno e idrogeno liquidi in situ, cioè direttamente da risorse disponibili sulla superficie del nostro satellite.
Artemis V
Per la missione Artemis V, il razzo SLS (Space Launch System) della NASA lancerà quattro astronauti in orbita lunare a bordo della capsula Orion. Una volta che Orion attraccherà al Gateway, due astronauti si trasferiranno al sistema di atterraggio umano di Blue Origin per un viaggio di circa una settimana nella regione del Polo Sud della Luna, dove condurranno attività scientifiche ed esplorative.
Artemis V è una missione con due obiettivi principali: la dimostrazione delle capacità di esplorazione lunare della NASA e la creazione dei sistemi di base per supportare missioni complesse ricorrenti in orbita lunare e sulla superficie, come parte della visione Moon to Mars dell’agenzia.
Perché un secondo appaltatore?
L’aggiunta di un altro partner per il sistema di atterraggio umano del programma Artemis della NASA aumenterà la concorrenza, ridurrà i costi per i contribuenti, sosterrà una cadenza regolare di atterraggi lunari, investirà ulteriormente nell’economia lunare e aiuterà la NASA a raggiungere i suoi obiettivi sulla Luna e intorno alla Luna in preparazione per il futuro astronauta missioni su Marte.
Come accennato, nell’aprile 2021 la NASA aveva sorpreso tutti incaricando SpaceX di dimostrare un primo sistema di atterraggio umano per la missione Artemis III, prevista per la fine del 2025. In base a tale contratto, NASA ha poi ordinato a SpaceX di evolvere il suo design per soddisfare i requisiti dell’agenzia per l’esplorazione sostenibile e per dimostrare il lander su Artemis IV, programmata per il 2028.
Grazie al contratto con Blue Origin, più fornitori potranno offrire a NASA i servizi di accesso alla superficie lunare per le missioni Artemis. Non solo questo favorisce la concorrenza, eliminando un monopolio di fatto da parte di SpaceX, ma riduce il rischio che un problema importante in fase di progettazione rappresenti uno stop forzato all’avanzamento di tutto il programma Artemis.
«Avere due distinti progetti di lander lunari, con approcci diversi al modo in cui rispondono ai requisiti di missione stabiliti da NASA, fornisce maggiore robustezza e garantisce una cadenza regolare degli allunaggi», ha affermato Lisa Watson-Morgan, manager, Human Landing System Program presso il Marshall Space Flight Center della NASA a Huntsville, in Alabama. «Questo approccio competitivo spinge l’innovazione, riduce i costi e investe in capacità commerciali per far crescere le opportunità di business che possono servire altri clienti e promuovere un’economia lunare».
La NASA ha pubblicato il bando noto come Appendix P del contratto Next-STEP2 BAA (Next Space Technologies for Exploration Partnerships Broad Agency Announcement) nel settembre 2022, come parte del continuo sviluppo di tecnologie, capacità e concetti avanzati di esplorazione spaziale.
Fonti: Blue Origin, NASA
