Il 2022 spaziale: l’anno di Artemis

Come di consueto su AstronautiNEWS ripercorriamo l’anno spaziale appena concluso. Il 2022 è stato ottimo per i voli spaziali abitati, con due stazioni a pieno regime, voli commerciali e, finalmente, l’inizio del programma Artemis. È stato anche un anno record per quel che riguarda il numero complessivo di voli orbitali che va a polverizzare il record precedente, trainato in gran parte da SpaceX che, da sola, fa più di un terzo del totale dei lanci.

È stato anche l’anno in cui si è celebrato il 50º anniversario della fine del programma Apollo, con le ultime due missioni, Apollo 16 e Apollo 17 che sono cominciate e si sono concluse nel 1972.

La Stazione Spaziale Internazionale

Il primo e più importante programma spaziale con equipaggio resta anche per il 2022 quello della Stazione Spaziale Internazionale (ISS). Nonostante l’anno pieno di turbolenze tra Russia e resto del mondo, le ripercussioni sul programma spaziale sono state, tutto sommato, abbastanza contenute e il piano dei voli è continuato quasi senza impatti. Anzi, quasi in controtendenza, NASA e Roskosmos hanno raggiunto un accordo in estate per avere equipaggi misti sulle rispettive capsule, dopo diversi voli in cui le Sojuz hanno trasportato solo equipaggi russi.

Come per gli anni recenti, anche nel 2022 i due sistemi di trasporto astronauti da e per la ISS sono stati la russa Sojuz e l’americana Crew Dragon, di SpaceX. Il sistema delle Expedition è sempre piuttosto complicato (per dovere di cronaca: tre Expedition si sono succedute nel 2022, dalla 66 alla 68) ed è più facile guardare agli equipaggi delle varie navette. Ad aprire l’anno sulla ISS sono stati Pëtr Dubrov, Mark Vande Hei (arrivati nell’aprile del 2021 a bordo della Sojuz MS-18), Anton Škaplerov (Sojuz MS-19, da ottobre), Raja Chari, Thomas Marshburn, Matthias Maurer e Kayla Barron (membri di Crew-3, da novembre). I primi a raggiungerli nel 2022 sono stati i tre della Sojuz MS-21, Oleg Artem’ev, Denis Matveev e Sergej Korsakov, il 18 marzo, qualche giorno prima che Dubrov, Vande Hei e Škaplerov tornassero a Terra con la Sojuz MS-19.

I successivi visitatori, di cui parliamo ampiamente di seguito, sono stati Michael López-Alegría, Larry Connor, Mark Pathy e Eytan Stibbe, della missione SpaceX Axiom-1, partita l’8 aprile e tornata a terra il 25, pochi giorni prima dell’arrivo di Crew-4, con a bordo Kjell Lindgren, Bob Hines, Samantha Cristoforetti e Jessica Watkins. La ISS è rimasta affollata con ben 11 membri di equipaggio fino al 6 maggio, data in cui sono tornati a Terra gli astronauti di Crew-3. Nel più tranquillo periodo estivo, una menzione speciale va alla missione Boeing OFT-2. La capsula americana, progettata per trasportare astronauti, ha effettuato il proprio volo dimostrativo senza equipaggio con successo, dopo il fallimento della missione precedente. La capsula CST-100 Starliner ha infatti attraccato alla ISS il 21 maggio, due giorni dopo il lancio, ed è rientrata a Terra il 25 dello stesso mese.

In autunno è ricominciato il ricambio degli equipaggi, con l’arrivo della Sojuz MS-22 (21 settembre) di Sergej Prokop’ev, Dmitrij Petelin e Francisco Rubio e il rientro della Sojuz MS-21 (29 settembre). Il 6 ottobre sono invece arrivati i quattro di Crew-5, Nicole Aunapu Mann, Josh Cassada, Koichi Wakata e Anna Kikina, mentre il 14 è tornata la Crew Dragon Freedom di Crew-4. Tra gli avvenimenti di quest’ultima parte dell’anno si registra la perdita di liquido refrigerante dalla Sojuz MS-22, ancora attraccata alla ISS. L’evento ha fatto rimandare un’attività extraveicolare russa programmata, e ancora non si sa bene se ci saranno ripercussioni operative sulla capsula.

Il trasporto cargo anche quest’anno è stato a carico della capsula russa Progress (3 voli, MS-19 a febbraio, MS-20 a giugno e MS-21 a ottobre) e di quelle americane Cargo Dragon (2 voli per la navicella di SpaceX, CRS-25 a luglio e CRS-26 a novembre) e Cygnus (2 voli anche per la capsula di Northrop Grumman, NG-17 a febbraio e NG-18 a novembre).

Dal punto di vista della struttura, la parte internazionale della stazione spaziale è ormai consolidata da alcuni anni. Quella russa, invece, ha nel 2021 visto l’espansione con l’arrivo dei moduli Nauka e Pričal. Quest’anno si sono avuti solo piccoli aggiustamenti, come l’attivazione e il test operativo del braccio robotico europeo (ERA) e l’installazione di altri due segmenti dei nuovi pannelli solari iROSA, avvenuta durante le attività extraveicolari svolte a dicembre da Rubio e Cassada. Del nuovo materiale per l’attacco di grossi carichi utili alla struttura esterna di Nauka è stato anche installato durante un’attività extraveicolare da Prokop’ev e Petelin a novembre.

La missione Minerva

Ovviamente, tra tutte le missioni del 2022, abbiamo seguito con particolare interesse quella di Samantha Cristoforetti, al suo secondo volo sulla ISS. Samantha ha fatto parte dell’equipaggio di Crew-4 e delle Expedition 67 e 68. Per la nostra agenzia spaziale europea (ESA) Cristoforetti ha condotto la missione Minerva. Arrivata a bordo il 27 aprile, la missione di Samantha è durata 170 giorni in totale, meno della prima volta nello spazio, ma abbastanza per raggiungere il record di numero di giorni passato in orbita per un astronauta italiano.

La missione dell’astronauta italiana è stata piena di eventi importanti, a partire dalla coabitazione in orbita per pochi giorni con un altro astronauta europeo, Matthias Maurer, evento piuttosto raro nella storia della ISS. Alcuni dei video rilasciati da ESA nei primi giorni della missione sono stati raccolti su Astronautinews.it nella rubrica Uno sguardo a Minerva, mentre gli esperimenti scientifici principali condotti durante la missione sono stati descritti nella rubrica La scienza di Samantha.

Forse, comunque, i ricordi più belli che abbiamo di questa missione sono l‘attività extraveicolare svolta da Samantha insieme a Oleg Artem’ev a luglio e il periodo svolto dall’astronauta italiana al comando della Stazione Spaziale Internazionale.

La missione Axiom

Vale la pena spendere qualche parola su un’altra piccola pietra miliare del 2022: la missione Axiom-1 sulla Stazione Spaziale Internazionale. La missione è stata finanziata e gestita dall’azienda americana Axiom Space, nata nel 2016 da un’idea di Michael Suffredini e Kam Ghaffarian. Già in passato sono stati finanziati voli privati su capsule esistenti, come ad esempio il volo di Helen Sharman su una Sojuz oppure i voli di astronauti di alcune agenzie spaziali nazionali che non avevano accesso allo spazio. L’azienda Space Adventures ha anche venduto posti su una Sojuz per soggiorni di pochi giorni sulla ISS, l’ultimo dei quali alla fine del 2021 che ha visto come partecipanti il miliardario giapponese Yusaku Maezawa e Yozo Hirano. Il primo volo Axiom, però si posiziona su un altro livello. Contrariamente a quasi tutti i voli commerciali precedenti, infatti, l’intero equipaggio era o pagante o dipendente dell’azienda privata. Una cosa simile era stata fatta nel 2021 con il volo Inspiration4, che però aveva volato autonomamente e non aveva raggiunto la Stazione Spaziale Internazionale.

Per questa missione Axiom ha acquistato l’uso di una capsula Crew Dragon di SpaceX. Il comandante della missione era Michael López-Alegría, ex-astronauta della NASA e veterano di tre missioni sullo Space Shuttle e un volo su una Sojuz per la permanenza sulla ISS durante l’Expedition 14, nel 2006. Ha accumulato oltre 275 giorni nello spazio, incluso questa missione, e 10 attività extraveicolari per un totale di quasi 68 ore. Adesso è uno dei tre astronauti professionisti assunti da Axiom, gli altri due sono al momento Peggy Whitson (anche lei ex-NASA e con un passato pieno di record spaziali) e Walter Villadei (selezionato come astronauta dall’Aeronautica Militare Italiana, ma che non ha mai volato nello spazio fino ad ora). López-Alegría ha accompagnato nello spazio e sulla ISS gli altri tre passeggeri paganti del volo, cioè l’americano Larry Connor, l’israeliano Eytan Stibbe e il canadese Mark Pathy.

Il lancio è avvenuto l’8 aprile e l’attracco sulla ISS il giorno dopo. I quattro sono rimasti oltre 15 giorni sulla stazione spaziale per rientrare a Terra il 25 aprile. La prossima missione Axiom, sempre su una Crew Dragon, è attualmente programmata per il 2023 e vedrà Peggy Whitson insieme all’ex-pilota di macchine da corsa John Shoffner e, probabilmente, a due astronauti dell’Arabia Saudita.

La stazione spaziale cinese

Anno pieno anche per la stazione spaziale cinese. Iniziano l’anno sulla stazione i tre membri della Shenzhou 13, Zhai Zhigang, Wang Yaping e Ye Guangfu, in orbita da ottobre. I tre sono tornati a Terra il 16 aprile, dopo oltre 181 giorni. La stazione spaziale è rimasta disabitata per meno di due mesi, con la Shenzhou 14 che ha attraccato il 5 giugno portando a bordo Chen Dong, Liu Yang (entrambi al secondo volo) e Cai Xuzhe (al primo volo). I tre astronauti hanno supervisionato l’allargamento della stazione spaziale con l’arrivo di ben due moduli, Wentian (a fine luglio) e Mengtian (a fine ottobre).

Grazie all’espansione della stazione spaziale, il 29 novembre è potuto avvenire il primo cambio equipaggio nello spazio, con l’arrivo della Shenzhou 15 e degli astronauti Fei Junlong, Deng Qingming e Zhang Lu. I sei membri dell’equipaggio sono rimasti insieme sulla stazione per qualche giorno, prima del rientro della Shenzhou 14 il 4 dicembre.

I trasporti cargo, come sempre, sono stati eseguiti dalla navetta Tianzhou. Tianzhou 2 e Tianzhou 3, arrivate nel 2021, sono state deorbitate, rispettivamente, il 31 marzo e il 17 luglio. Tianzhou 4 ha raggiunto la stazione spaziale il 10 maggio, mentre Tianzhou 5 è arrivata il 12 novembre.

Il programma Artemis

Nel 2022 è finalmente partito il programma Artemis. Dopo lunghi rinvii e anni ad attendere l’esordio del gigantesco Space Launch System (SLS), il 16 novembre è partita la missione senza equipaggio Artemis I. L’obiettivo principale della missione era quello di testare in orbita l’accoppiata SLS/Orion e in particolare il rientro di quest’ultima dall’orbita lunare.

L’inserimento in orbita lunare, in un’orbita distante e retrograda (DRO), è avvenuta il 25 novembre, dopo una serie di manovre eseguite con successo. L’inserzione in orbita DRO è stata anche accompagnata dal superamento di uno dei tanti record raggiunti dalla sfortunata missione Apollo 13, cioè quello del sorvolo della Luna alla distanza più grande mai raggiunta da una capsula progettata per il volo umano. Dopo qualche giorno passato in questa orbita, Orion ha riacceso i motori il 1º dicembre per rientrare verso Terra. Il rientro, con recupero della capsula, è poi avvenuto con successo l’11 dicembre.

La missione ha anche coinvolto una serie di satelliti CubeSat che hanno svolto piccole missioni con vari gradi di successo. Si apre quindi una nuova era nell’esplorazione spaziale, e gli sforzi sono adesso principalmente diretti verso la preparazione di Artemis II, la prima con equipaggio, prevista per il 2024.

Il programma Artemis, oltre alle missioni di punta che coinvolgono la capsula Orion, il Lunar Gateway e gli atterraggi sulla Luna, si porta dietro anche tutta una serie di missioni di supporto, principalmente attraverso il programma CLPS (Commercial Lunar Payload Services), in cui varie aziende hanno firmato contratti per trasportare strumenti ed equipaggiamenti sulla superficie lunare. Nel 2022 non si è visto ancora nessun lancio (i primi dovrebbero avvenire nel primo trimestre del 2023), anche se è stato firmato un ulteriore contratto con il Draper Laboratory, che porta il totale delle missioni appaltate a 8.

Anche se non facente parte direttamente del programma Artemis, una missione rilevante per esso nel 2022 è stata CAPSTONE, un CubeSat 12U lanciato su un vettore Electron (con lo stadio superiore Photon) dell’azienda Rocket Lab. La sonda è stata lanciata il 28 giugno e l’immissione in orbita lunare è avvenuta il 14 novembre. La missione ha rilevanza per il programma Artemis perché la sonda ha permesso di testare la cosiddetta orbita NRHO (Near-rectilinear Halo Orbit), che è quella prevista per la piccola stazione spaziale Lunar Gateway.

Il 2022 di SpaceX

Come sempre, tra le varie aziende private del cosiddetto new space, quella con più interesse e contributi all’esplorazione spaziale è SpaceX. Oltre ai programmi operativi di servizio alla ISS (Crew e cargo Dragon) e quelli commerciali di trasporto astronauti (la missione Axiom-1) di cui abbiamo già parlato, era molto atteso quest’anno il programma Starship. L’enorme navetta, che negli anni precedenti aveva visto diversi test a terra e suborbitali, era attesa quest’anno per il primo collaudo in orbita, in accoppiata con il primo stadio, detto semplicemente “Booster”. Il lancio non è però avvenuto e siamo ancora in attesa. Al momento si prevede un lancio non prima della fine di gennaio.

Ship 24 completes a single-engine static fire test at Starbase in Texas pic.twitter.com/gF9beLcarX

— SpaceX (@SpaceX) December 15, 2022

Il mancato lancio non ferma però i piani dell’azienda di Elon Musk. Tra gli annunci del 2022, ha destato particolare interesse il progetto dearMoon, finanziato dal già citato magnate giapponese Yusaku Maezawa (vedi sezione ISS), che ha annunciato i nomi dei fortunati selezionati per partecipare ad un volo intorno alla Luna su una Starship. Verso la fine dell’anno è stato annunciato anche il secondo volo privato di Starship, venduto a Dennis Tito (già famoso per essere stato il primo turista spaziale della storia) e a sua moglie Akiko.

Tra i progetti commerciali che coinvolgono la Crew Dragon, dopo Inspiration4 e le missioni di Axiom Space, Jared Isaacman (già finanziatore di Inspiration4) ha annunciato una nuova partnership con SpaceX per il progetto Polaris, che prevede tre missioni. La prima, Polaris Dawn dovrebbe partire già a marzo e prevede anche un’attività extraveicolare per due dei quattro partecipanti. La terza missione dovrebbe invece essere su una Starship.

In generale, comunque, il 2022 è stato un anno record per SpaceX. L’azienda ha completato con successo 61 voli con 60 recuperi del primo stadio su 60 tentativi. Uno dei traguardi più importanti del 2022, anche se passato un po’ in sordina rispetto agli altri programmi, riguarda l’espansione della rete di telecomunicazioni Starlink.

Altre aziende private

Per quel riguarda la concorrenza, invece, è stato un anno piuttosto in sordina, ma qualche notizia importante c’è comunque stata, a partire dal volo di Boeing di cui abbiamo già parlato nella sezione ISS. L’azienda Rocket Lab, in particolare, pur non arrivando ai numeri straordinari di SpaceX, ha effettuato 9 lanci orbitali con il lanciatore Electron, tutti con successo, incluso il già citato CAPSTONE.

Per quel che riguarda i lanci suborbitali con equipaggio, c’è stato un piccolo rallentamento nel 2022, in confronto con l’anno precedente. Blue Origin ha effettuato tre voli del New Shepard con la capsula RSS First Step (che aveva già fatto volare tutti i viaggiatori suborbitali precedenti), portando nello spazio per breve tempo un totale di 18 passeggeri paganti, tra la fine di marzo e i primi di agosto. La seconda parte dell’anno è andata un po’ meno bene, con il fallimento del lancio del New Shepard e l’attivazione del sistema di fuga della capsula, fortunatamente quella che viene utilizzata per gli esperimenti senza equipaggio, la RSS H.G. Wells. La capsula è stata poi recuperata, mentre il booster è andato perso nell’incidente. Ancora non si è visto l’esordio dei nuovi motori BE-4 che dovrebbero equipaggiare i futuri lanciatori New Glenn (sempre di Blue Origin) e Vulcan (di ULA).

Non se la vede per niente meglio la diretta concorrente di Blue Origin, Virgin Galactic. L’azienda di Richard Branson, dopo aver effettuato il primo volo suborbitale dimostrativo con passeggeri su SpaceShipTwo nel 2021, non ha effettuato alcun volo nel 2022, anche se ha dichiarato di avere una lista di clienti paganti che dovrebbero volare nel 2023 e 2024.

ESA e settore spaziale europeo

È stato un buon anno anche per l’agenzia spaziale europea (ESA), che nella Conferenza Ministeriale di novembre ha anche visto un ulteriore aumento del budget da parte degli stati membri. Come abbiamo visto nella sezione ISS, il 2022 ha visto due astronauti europei in orbita, Matthias Maurer e Samantha Cristoforetti. Il prossimo astronauta europeo a raggiungere la ISS sarà Andreas Mogensen, che nella seconda metà del 2023 effettuerà il suo secondo volo, il primo in una Expedition di lunga durata.

I sette astronauti attualmente attivi nel Corpo Astronauti Europeo, tutti selezionati nel 2009, saranno inoltre presto raggiunti da una nuova classe di astronauti. A fine novembre sono stati infatti annunciati i vincitori dell’ultima selezione ESA, che ha aggiunto 5 nuovi candidati astronauti e 12 riservisti (tra i quali ci sono due italiani) che potrebbero essere aggiunti nei prossimi anni nel caso fosse necessario espandere il corpo astronauti o sostituire qualcuno.

Se escludiamo l’importante contributo dell’ESA al modulo di servizio della capsula Orion lanciata su Artemis I, non ci sono stati nuovi lanci di sonde scientifiche europee nel 2022. Le varie sonde europee sparse per il Sistema Solare hanno continuato anche quest’anno la loro missione scientifica o hanno continuato l’avvicinamento al proprio obiettivo. Fa parte di quest’ultima categoria BepiColombo, il cui obiettivo finale è l’orbita intorno a Mercurio e quest’anno ne ha effettuato un passaggio ravvicinato a giugno.

Continuano la propria missione Solar Orbiter (SolO), che sta studiando il Sole e nel 2022 ha sorvolato Venere da vicino, il James Webb Space Telescope (osservatorio spaziale in collaborazione con NASA), il telescopio Gaia e gli orbiter marziani Mars Express e Trace Gas Orbiter. Una menzione speciale va a LICIACube, che non è una missione di ESA ma dell’agenzia spaziale italiana (ASI). Il piccolo CubeSat ha condiviso il viaggio con la sonda americana DART che a settembre ha colpito di proposito il piccolo asteroide Dimorphos, satellite del più grande compagno Didymos. LICIACube ha ripreso l’impatto e inviato le immagini a Terra con successo.

Purtroppo le notizie più importanti dell’anno per quanto riguarda la flotta di satelliti scientifici sono state di stampo negativo. A fare le spese in ambito ESA del clima politico tra Russia e resto del mondo dopo l’invasione dell’Ucraina è stato il programma ExoMars, che prevedeva il lancio nel 2022 di un rover europeo, Rosalind Franklin, su un lander e vettore russi. Il lancio non è avvenuto e, per adesso, il programma ExoMars rimane sospeso in attesa di trovare alternative. Il ritiro dei lanciatori russi Sojuz dalla base europea in Guiana Francese, unito ai ritardi sul lanciatore Ariane 6, ha fatto sì che la scelta sul lanciatore per le missioni future Hera e Euclid ricadesse su un Falcon 9 di SpaceX.

Visto che parliamo di lanciatori, è stato un anno abbastanza magro per i vettori europei. Solo 5 voli sono partiti dal Guyana Space Centre di Korou, che dopo aver perso i lanci del vettore russo Sojuz ha visto solo tre partenze di un Ariane 5 e due di un Vega-C. Il lanciatore pesante di Arianespace si sta avvicinando al pensionamento e attualmente sono in programma solo altri 2 voli, ma il suo successore, l’Ariane 6, ancora non ha effettuato il suo primo lancio. Il piccolo vettore Vega-C, invece, versione migliorata del Vega, ha esordito quest’anno con un lancio di successo e il secondo che ha visto il fallimento della messa in orbita del payload per un problema al secondo stadio.

Statistiche e curiosità

Dopo un 2021 eccezionale per i voli abitati, anche il 2022 è stato un ottimo anno anche se non ha raggiunto i numeri del precedente. Ci sono stati sette lanci orbitali con equipaggio, uno in meno del 2021, per un totale di 24 astronauti condotti in orbita. A questo si possono aggiungere i tre voli suborbitali con altri 18 astronauti, per un totale di 42 persone che hanno varcato le soglie dello spazio. Anche quest’anno ci sono stati periodi di diversi giorni in cui c’erano ben 14 persone contemporaneamente in orbita, fatto avvenuto anche nel 2021 ma per un solo giorno.

L’anno appena passato ha visto 15 attività extraveicolari, due in meno rispetto al precedente, ma si parla sempre di numeri piuttosto elevati. Se escludiamo il 2021, con 17 EVA, bisogna andare indietro agli anni dello Shuttle e della costruzione della ISS per osservare numeri maggiori (2002, 2007, 2008 e 2009).

Nei grafici qui sopra, a cura di Paolo Baldo, sono visualizzate le statistiche relative ai voli spaziali umani in generale, mentre qui sotto ci sono i dati relativi alla sola ISS. Un’analisi su come il 2022 si pone in confronto agli anni precedenti si può trovare su ForumAstronautico.it.

Altri dati sulla Stazione Spaziale Internazionale sono riassunti qui sotto a cura di Vincenzo Chichi.

Per quel che riguarda il totale dei lanci orbitali, nel 2022 si sono effettuati 178 lanci con successo, record storico assoluto che va a infrangere quello di 135 registrato solo l’anno prima. Bisogna andare indietro al 1983 per trovare numeri simili (127 lanci). Grazie al contributo di SpaceX (61 lanci), tornano al comando della classifica per nazioni gli Stati Uniti (85 lanci), seguiti da Cina (64, in aumento rispetto al 2021) e, più distante, Russia (22, in leggera diminuzione). Come menzionato nella sezione dedicata 4 lanci con successo per l’Europa, a pari merito con l’India, mentre Iran e Corea del Sud seguono a un solo lancio. Anno negativo per il Giappone, che ha tentato un solo lancio che però non ha avuto successo.