Torneremo sulla Luna: ma come e perché?

Torneremo sulla Luna: ma come e perché?

Luna
(Immagine: Getty Images)

Quando il dito indica la Luna, lo stolto guarda il dito. E la Nasa pensa a Marte. L’agenzia nazionale statunitense si è alfine espressa, sciogliendo tutte le riserve: come vi abbiamo da poco raccontato, infatti, Jim Bridenstine, amministratore Nasa, ha appena presentato al mondo i prossimi obiettivi di esplorazione, senza troppi giri di parole: “Torneremo sulla Luna entro i prossimi dieci anni. Con nuove tecnologie, e sistemi innovativi per esplorare molto più della sua superficie di quanto si pensava fosse possibile”. C’è di più: lo scopo, stavolta, non è una toccata e fuga, ma qualcosa di più permanente: “Andremo sulla Luna”, ha continuato Bridenstine, “per restarci. E poi, fulmen in clausula, l’ambizione ultima: “Useremo tutte le conoscenze che apprenderemo per fare il successivo, gigantesco passo: mandare astronauti su Marte.

Uno sguardo al passato
Se si parla di Luna, il pensiero corre inevitabilmente alla sera del 20 luglio di cinquant’anni fa. Una giornata che avrebbe segnato indelebilmente la storia dell’umanità. Il 20 luglio 1969, alle 02:56 UTC, l’astronauta statunitense Neil Armstrong mise piede, primo tra gli esseri umani, sul suolo della Luna. Vi era atterrato, assieme al collega Buzz Aldrin (il terzo componente dell’equipaggio, Michael Collins, era rimasto in orbita attorno al satellite), sei ore prima: stando ai piani della missione, avrebbero dovuto dormire nel modulo che li ospitava, prima di avventurarsi sulla superficie; tuttavia – comprensibilmente – non riuscirono a prendere sonno e decisero di iniziare subito i preparativi per l’attività extraveicolare sul suolo lunare. Il resto è storia arcinota a tutti: la voce calma di Armstrong che racconta la granulosità della superficie (“Una grana molto fine… quasi come polvere”), il saltello dal gradino, la diretta televisiva che va e viene. E, naturalmente, il “grande balzo per l’umanità”.

Al di là dei dettagli dell’allunaggio, comunque, uno degli aspetti più interessanti dell’intero programma Apollo (anche ai fini della comprensione della portata nuovo programma lunare) è l’architettura delle missioni. Il complesso e delicato insieme di operazioni che, dal 1969 al 1972, ha consentito a dodici fortunati esseri umani di toccare con i propri piedi il suolo lunare e di tornare sulla Terra sani e salvi. A spingerli nello spazio, vincendo la gravità terrestre, è stato il poderoso Saturn V, il più grande razzo spaziale mai costruito, nonché, a oggi, l’unico mezzo in grado di portare l’uomo su un altro corpo celeste. Si tratta di un lanciatore a più stadi: il primo porta l’intera struttura a 61 chilometri di quota, a una velocità di oltre 8mila chilometri l’ora, poi viene sganciato e ricade nell’oceano; il secondo arriva a circa 25mila chilometri l’ora, portando la navicella a 180 chilometri di quota; a questo punto si inserisce l’unico motore del terzo stadio, che aumenta la velocità di altri 3mila chilometri l’ora, consentendo al veicolo di entrare in orbita.

Una volta in orbita, gli astronauti del programma Apollo effettuano diversi controlli per verificare l’efficienza dei sistemi di bordo, poi accelerano ulteriormente – fino a circa 40mila chilometri l’ora – e si indirizzano finalmente verso la Luna, ponendosi sulla cosiddetta orbita di trasferimento lunare (Lto) e compiendo la delicatissima manovra di distacco del modulo di comando, del modulo di servizio e del modulo lunare dal terzo stadio. Questi tre moduli si portano finalmente sull’orbita lunare, a un’altitudine di circa 120 chilometri; poi comincia la discesa: due dei tre astronauti dell’equipaggio si spostano nel modulo lunare, lasciando il collega nel modulo di comando. Il primo si stacca dal resto della struttura e inizia la lenta discesa verso il suolo; dopo essere allunati e aver fatto quello che devono sulla superficie, gli astronauti si preparano per una fase probabilmente ancora più delicata, quella del rientro. Un solo motore, un’unica possibilità di risalita per rimettersi in orbita e riagganciarsi al modulo di servizio, pena la condanna a rimanere per sempre sul suolo lunare. L’intero meccanismo ha funzionato più o meno alla perfezione per ben sei volte, portando con successo, come si diceva, dodici esseri umani (tutti uomini; tutti statunitensi) sul suolo lunare.

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Verso la Luna e oltre
La nuova fase di esplorazione lunare, stando a quanto dichiarato da Bridenstine, sarà molto diversa – e molto più complessa – della precedente. Anche perché diversi sono gli obiettivi e le ambizioni: in questo caso l’agenzia spaziale ha dichiarato espressamente di voler andare sulla Luna “per restarci” e, soprattutto, di voler gettare le basi per la futura esplorazione di Marte. Sarà necessario, dunque, ripensare da zero (o quasi) l’approccio all’esplorazione. E sono le cifre a parlare: il budget assegnato all’operazione, 21 miliardi di dollari, lascia pensare che il proclama, questa volta, sia molto concreto. Per (ri)portare gli esseri umani sulla Luna, dicono dall’agenzia, si avvarranno dell’aiuto di aziende spaziali private (cosa che già sta accadendo, tra l’altro, con SpaceX) per la costruzione dei lander, le navicelle e le stazioni di rifornimento necessarie a “rendere l’esplorazione della Luna un’impresa duratura nel tempo”. Alle parole sono seguite i fatti: la Nasa ha lanciato un contest aperto ad aziende private, che hanno tempo fino al prossimo 25 marzo per presentare i propri concept e idee; a maggio inizierà il processo di selezione, che dovrebbe concludersi a luglio (con perfetto tempismo rispetto al 50esimo anniversario del primo allunaggio) con lo stanziamento di 9 milioni di dollari per il follow-up dei progetti più promettenti.

Stazione di servizio nello Spazio
Nel complesso, l’idea dell’agenzia statunitense è ovviamente ben più complicata rispetto all’architettura del programma Apollo. Le missioni lunari del 21esimo secolo si serviranno del Gateway, una stazione spaziale (che per ora esiste solo sulla carta) russa-statunitense che dovrebbe essere posizionata sull’orbita lunare e fungere da stazione di servizio per i voli alla/dalla Luna e, in futuro, a/da Marte. I veicoli di trasferimento al Gateway traghetteranno i lander lunari da e verso l’orbita lunare bassa; i lander (ossia un elemento di discesa e un elemento di risalita riutilizzabile per il trasporto dell’equipaggio) compiranno infine il viaggio verso la superficie lunare. Nei piani della Nasa, si tratterà di un’architettura aperta, specificamente progettata per essere facilmente modificata e riadattata in corso d’opera, in modo da non porre troppi vincoli alle esplorazioni.

Senza equipaggio nel 2024
L’agenzia spaziale ha individuato, in particolare, tre fasi distinte per il ritorno sulla Luna. La prima è prevista per il 2024, quando la Nasa lancerà il veicolo Orion e lo European Service Module verso il Gateway, possibilmente servendosi dello Space Launch System, il nuovo Shuttle. Un lander di discesa, portato da un razzo messo a punto da un partner privato, eseguirà poi un allunaggio senza equipaggio per testare la fattibilità e la sicurezza delle operazioni. Due anni più tardi, un veicolo Orion porterà un equipaggio di astronauti sul Gateway assieme al modulo di risalita di un lander progettato per ospitare esseri umani; due razzi lanceranno un veicolo di trasferimento e l’elemento di discesa del lander sul Gateway. Si proverà così – ancora senza equipaggio, però – la combinazione di discesa e risalita sul e dal suolo lunare, cercando di far tornare il modulo di discesa e il veicolo di trasferimento al Gateway.

Nel 2028 si fa sul serio
Il clou arriverà, se non ci dovessero essere intoppi, nel 2028, quando l’agenzia spaziale statunitense metterà insieme tutte le tessere del puzzle. Un equipaggio di quattro astronauti volerà verso il Gateway su un veicolo Orion a bordo dello Space Launch System. Seguiranno diversi voli commerciali, che porteranno in orbita lunare due veicoli cargo, materiali di rifornimento e un nuovo veicolo per la discesa. Gli astronauti, a questo punto, useranno un veicolo di trasferimento per spostare il lander sulla bassa orbita lunare, staccarlo e portarlo sul suolo del satellite. Un anno prima, spera la Nasa, del sessantesimo anniversario dell’impresa di Armstrong e colleghi. E poi? “Tutto sarà replicato”, dice Bridenstine, “per andare su Marte”. Ma questa è un’altra storia.

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