La scoraggiante lista di cose da fare della NASA per rimandare gli uomini sulla Luna

Mezzo secolo dopo lo sbarco dei primi uomini sulla Luna, la NASA sta cercando di rimettere gli uomini sulla superficie lunare, ma questa volta l’agenzia ha una scadenza ancora più ambiziosa da rispettare. L’obiettivo è quello di rimandare l’uomo sulla Luna entro il 2024, a soli cinque anni da oggi. La NASA ha molto più hardware da sviluppare questa volta – il che lascia molti a chiedersi se un ritorno lunare così estremamente ambizioso possa essere fatto.

Il piano della NASA per tornare sulla Luna si chiama Artemis, e come Apollo, il programma richiede un razzo gigante e dei lander per portare le persone sulla superficie lunare. Forse la cosa più grande che distingue Artemis dal programma Apollo è che questa volta l’enfasi è sulla sostenibilità. Piuttosto che mandare le persone a camminare sulla Luna per qualche ora, la NASA vuole costruire una sorta di avamposto sostenibile vicino alla superficie lunare per il prossimo futuro. Ecco perché Artemis include un componente separato chiamato Gateway – una stazione spaziale destinata ad essere costruita in orbita intorno alla Luna. Invece di viaggiare direttamente sulla superficie lunare dalla Terra, le persone viaggerebbero prima verso il Gateway e poi viaggerebbero con dei lander verso la Luna.

Alcuni degli hardware necessari per Artemis sono già in fase di sviluppo. Un enorme razzo chiamato Space Launch System e una capsula per l’equipaggio nello spazio profondo chiamata Orion sono stati entrambi in lavorazione per circa un decennio. Insieme, dovrebbero volare per la prima volta nel 2021. Ma sia il Gateway che i lander necessari per Artemis sono solo all’inizio.

Non basta solo costruire questo hardware – dovrà anche essere testato. C’è molto da fare, e molto del successo di questo progetto dipende dal fatto che la NASA possa ottenere il denaro necessario per realizzarlo. Anche il fatto che l’amministratore della NASA continui a scuotere gli incarichi del personale non è un buon segno. Tre funzionari di alto livello della NASA hanno lasciato o sono stati riassegnati negli ultimi mesi. Le riassegnazioni all’interno dell’agenzia sono tipicamente una grande bandiera rossa che la NASA non è soddisfatta del modo in cui le cose vengono gestite, e l’amministratore della NASA Jim Bridenstine ha detto che spera di ottenere nuovi leader che possano fornire migliori stime dei costi e dei tempi.

Bridenstine insiste che l’architettura di Artemis rimane la stessa per ora, nonostante il cambiamento di leadership. Qualsiasi cambiamento drastico influenzerebbe certamente le possibilità di successo. Ma anche senza grandi cambiamenti, sarà davvero incredibile se questo ambizioso piano lunare potrà essere portato a termine.

Il trasporto

Artemis è essenzialmente costruito intorno all’hardware di trasporto su cui la NASA sta lavorando da più di un decennio. Quando George W. Bush era presidente, anche la NASA stava cercando di tornare sulla Luna, con un’iniziativa chiamata Constellation. Per quel programma, l’agenzia stava lavorando su una capsula per l’equipaggio dello spazio profondo chiamata Orion, così come un enorme razzo chiamato Ares V. Quando Constellation è stato cancellato sotto l’amministrazione Obama, questi due pezzi di hardware sono sopravvissuti, con Ares V che si è trasformato in SLS. La NASA ha a lungo sostenuto che l’SLS è fondamentale per qualsiasi iniziativa nello spazio profondo, in quanto sarà il razzo più potente in circolazione quando sarà finito, in grado di trasportare tra 57.000 e 88.000 libbre sulla Luna.

Ma anche con un così grande vantaggio, nessuno dei due veicoli è pronto a volare. Il primo volo dell’SLS doveva avvenire già nel 2017, ma ora sembra che questo primo volo avverrà nel 2021, secondo Bridenstine. Entrambi i programmi sono stati afflitti da sovraccosti e ritardi, che hanno guadagnato un sacco di critici che sostengono che la NASA dovrebbe affidarsi a razzi commerciali che stanno già volando e sono più economici da far volare.

Nonostante l’agitazione che circonda i programmi, questa tappa dell’iniziativa Artemis è forse la più avanzata di qualsiasi altra. La NASA ha anche considerato di far volare Orion intorno alla Luna usando razzi commerciali, come il Falcon Heavy di SpaceX e il razzo Delta IV Heavy di ULA, ma l’agenzia ha deciso alla fine di attenersi al SLS, sostenendo che sarebbe stato più complesso a questo punto fare il cambio. Il razzo e la capsula sono tutti ma garantiti per sopravvivere, a causa di legislatori ben posizionati che vogliono che la produzione dei veicoli continui nei loro stati.

Una volta che l’SLS e Orion voleranno nella loro prima missione insieme – un lancio di prova chiamato Artemis 1 – la loro prossima missione porterà l’equipaggio in un altro volo di prova intorno alla Luna chiamato Artemis 2. Il terzo volo della coppia, artatamente chiamato Artemis 3, porterà le persone al Gateway che la NASA sta progettando di costruire, una stazione di passaggio che visiteranno prima di scendere sulla superficie della Luna.

L’avamposto

Il Gateway è l’unico aspetto del programma Artemis che dovrebbe rendere l’intero progetto più sostenibile di Apollo. È essenzialmente una versione più piccola della Stazione Spaziale Internazionale che risiederà in orbita attorno alla Luna. L’obiettivo è che il Gateway serva come piattaforma dove gli astronauti possano vivere, addestrarsi e fare ricerca per brevi periodi di tempo, prima di scendere sulla superficie lunare per esplorare.

La NASA ha introdotto per la prima volta il concetto di Gateway nel marzo del 2017, dopo che il presidente Trump era stato recentemente eletto e prima che la campagna per riportare gli esseri umani sulla Luna prendesse piede. L’agenzia ha concepito il Gateway come una catena di moduli infilati insieme, con habitat collegati a laboratori, stive di carico e centrali elettriche. Proprio come la Stazione Spaziale Internazionale è stata messa insieme nel corso del tempo, i moduli sarebbero venuti da più partner diversi – società commerciali o altre agenzie spaziali internazionali. L’idea era che il Gateway si riunisse lentamente, con gli esseri umani che avrebbero visitato l’avamposto nel 2024 e poi sarebbero andati sulla Luna nel 2028.

Poi l’amministrazione Trump ha gettato quel piano fuori dalla finestra. Non solo la Casa Bianca ha voluto che gli astronauti visitassero il Gateway per la prima volta nel 2024, ma l’amministrazione ha anche detto alla NASA che gli esseri umani dovrebbero viaggiare sulla superficie della Luna in quel viaggio, anche. Con questa accelerazione è arrivata una versione ridotta del concetto di Gateway. Piuttosto che creare una stazione spaziale completa prima che inizino gli atterraggi lunari, ora la NASA si concentra sull’ottenere il più piccolo avamposto possibile pronto per il 2024. Informalmente soprannominato il Gateway “magro”, questa stazione sarebbe solo due moduli, formando un luogo dove gli astronauti possono attraccare e trasferirsi in un lander senza indugiare troppo a lungo.

Il concetto di Gateway è stato un’aggiunta abbastanza controversa all’architettura lunare dell’agenzia, anche prima della spinta per il 2024. Alcuni esperti, tra cui un ex amministratore della NASA, sostengono che la costruzione del Gateway è un passo costoso e inutile nel programma Artemis che aggiungerà complessità alla missione e renderà l’intero sforzo meno sicuro. Invece, sostenitori come Robert Zubrin della Mars Society hanno chiesto di viaggiare direttamente sulla superficie lunare, inviando in anticipo le attrezzature per il viaggio sulla Luna. Usando il Gateway invece, la NASA spenderà un sacco di energia extra solo per costruire la stazione e portare le persone lì, sostiene Zubrin.

Per ora, la NASA sta andando avanti con il Gateway e ha già incaricato la società aerospaziale Maxar di creare il primo elemento chiave della stazione. Questo modulo sarà dotato di pannelli solari e propulsori per fornire energia e mobilità all’intero Gateway. Questo pezzo dovrebbe essere completato e lanciato su un razzo commerciale entro il 2022. Tuttavia, il nuovo capo temporaneo della NASA per l’esplorazione umana, Ken Bowersox, ha lasciato intendere che le modifiche al progetto finale del Gateway potrebbero essere all’orizzonte, quindi è possibile che questo elemento di Artemis possa essere rivisto.

L’atterraggio

Il lander, il pezzo più cruciale necessario per arrivare effettivamente sulla Luna, è ancora un po’ un punto di domanda per la NASA. L’agenzia deve ancora prendere una decisione su quale compagnia spaziale commerciale creerà l’hardware. E la NASA spera di scegliere fino a due progetti di lander per Artemis, secondo Bridenstine.

NASA ha iniziato la sua ricerca ed è già stato lanciato con forza sui concetti di lander. In aprile, Lockheed Martin ha svelato la sua idea per un lander lunare che si ispira fortemente al design della capsula Orion (che Lockheed Martin sta costruendo per la NASA). E a maggio, Blue Origin ha svelato il concetto di lander umano Blue Moon. L’azienda sta lavorando su Blue Moon già da tre anni, e ha acceso il motore sviluppato per il lander per la prima volta a giugno.

Non importa chi la NASA scelga, l’agenzia spaziale proverà cose un po’ diverse con questo progetto. Di solito quando la NASA assegna agli appaltatori di progettare grandi pezzi di hardware, l’agenzia ha un sacco di controllo sul design e supervisiona gran parte del processo di produzione. Ma recentemente, la NASA sta sperimentando un nuovo modo di fare affari che dà alle aziende più controllo su ciò che costruiscono. Conosciuto come un contratto a prezzo fisso, la NASA dà semplicemente a un’azienda una somma forfettaria di denaro per sviluppare un veicolo, e l’azienda è responsabile della progettazione, con meno input dalla NASA. È lo stesso modello che la NASA ha usato per i suoi programmi Commercial Crew e Cargo, dove aziende come SpaceX, Boeing e altri hanno sviluppato sistemi per trasportare rifornimenti – ed eventualmente astronauti – alla Stazione Spaziale Internazionale.

In definitiva, l’obiettivo è quello di risparmiare denaro e dare alle aziende più libertà di creare veicoli nel modo che ritengono più opportuno. Ma naturalmente, il tempo scorre e la NASA deve prendere presto una decisione se l’agenzia ha qualche speranza di rispettare il 2024. Blue Origin dice di avere un vantaggio, il che può aiutare. Ma è probabile che ci siano tonnellate di test coinvolti con questo lander, visto quanto è critico per l’intera missione. Resta da vedere se cinque anni siano sufficienti per tutto questo.

Le tute

L’hardware che trasporta gli astronauti non è l’unica cosa che viene riprogettata. Creare nuove tute spaziali può non sembrare così scoraggiante come costruire nuovi lander e una stazione spaziale, ma questi ensemble interplanetari sono cruciali per qualsiasi futuro atterraggio sulla Luna. Sfortunatamente, la NASA ha faticato a sviluppare le tute di prossima generazione. Un rapporto del 2017 dell’Ufficio dell’ispettore generale della NASA ha rilevato che l’agenzia è ancora lontana molti anni dall’avere nuove tute pronte per l’esplorazione dello spazio profondo.

Parte del problema che circonda lo sviluppo delle tute spaziali è stata una mancanza di chiarezza sulla destinazione della NASA. “Per quanto riguarda le considerazioni di progettazione per le tute spaziali, uno dei fattori chiave che hanno bisogno di sapere è: dove stiamo andando, e quali missioni stiamo andando a svolgere”, dice a The Verge Letisha Antone, il program manager del rapporto OIG sulle tute spaziali della NASA. Il programma Constellation di Bush sarebbe tornato sulla Luna, Obama avrebbe mandato gli astronauti della NASA sulla superficie di un asteroide, su Marte o – provvisoriamente – nelle vicinanze della Luna. Ognuna di queste destinazioni ha diversi fattori ambientali che potrebbero richiedere modifiche alla tuta.

Proprio come il futuro lander, l’agenzia ha bisogno di lavorare presto sulle tute per rispettare la scadenza del 2024. Ma anche con una destinazione fissa fissata sotto l’amministrazione Trump, non è chiaro come la NASA andrà avanti con le tute spaziali. Capire cosa vogliono fare gli astronauti di Artemis sulla Luna sarà un enorme fattore di progettazione. Nessun piano è stato rivelato, ma Bridenstine dice che le tute saranno compatibili con più luoghi spaziali. “Quello che stiamo cercando è un’architettura di tuta spaziale che sia flessibile, che possa essere usata sia nell’orbita terrestre bassa che sulla Luna”, ha testimoniato davanti alla commissione Commercio del Senato il 17 luglio. Ha anche detto che il piano è quello di testare parti delle tute spaziali sulla Stazione Spaziale Internazionale entro il 2020, e poi avere tute completamente funzionanti per la missione Artemis entro il 2023. “Se riuscissimo a finanziare Artemis, potremmo accelerare questi progetti per costruire un margine nel programma”, ha detto.

La situazione

NASA potrebbe avere le capacità tecniche per farcela, ma l’agenzia avrà bisogno di una spinta nei finanziamenti per completare l’intero programma Artemis in un periodo di tempo così stretto. La Casa Bianca ha chiesto un ulteriore 1,6 miliardi di dollari per la NASA per il prossimo anno, oltre alla normale richiesta di bilancio dell’agenzia, per aiutare a finanziare Artemis. Bridenstine ha recentemente detto che l’intero programma Artemis nei prossimi cinque anni richiederà dai 20 ai 30 miliardi di dollari in più, oltre al budget annuale medio della NASA. (Anche se lui ha detto un paio di volte che potrebbe costare meno di così, dal momento che l’agenzia collaborerà pesantemente con l’industria spaziale commerciale).

Questo è un aumento sostanziale, simile agli aumenti che la NASA ha ottenuto durante la guerra fredda per Apollo. Ma il Congresso di oggi potrebbe essere riluttante a dare finanziamenti a un’amministrazione che è stata irta di controversie. Inoltre non aiuta politicamente il fatto che l’iniziale 1,6 miliardi di dollari che la Casa Bianca ha richiesto per la NASA è stato tratto da un surplus di Pell Grants, che fornisce borse di studio agli studenti universitari che hanno bisogno di aiuti finanziari.

Inoltre, c’è una possibilità molto reale che la NASA possa non ottenere un nuovo budget entro la fine dell’anno, ma invece potrebbe essere finanziata attraverso una risoluzione continua – una misura temporanea che fornirà denaro all’agenzia mentre un intero anno di budget viene deciso. Durante le risoluzioni continue, i programmi della NASA sono finanziati ai livelli più bassi proposti, il che potrebbe bloccare lo sviluppo. “La realtà è che poi non facciamo gli investimenti che dobbiamo fare”, ha detto Bridenstine durante l’udienza del 17 luglio sulla possibilità di una risoluzione continua. “Ma ancora peggio, continuiamo a fare investimenti che non abbiamo bisogno di fare. E così è, infatti, uno spreco di denaro quando finiamo in un , e questa è una delle mie più grandi preoccupazioni.”

Per ora, questa incertezza di finanziamento combinato con le tempistiche sottili come un rasoio per l’hardware del programma – se è il razzo, il lander, la stazione spaziale, o anche le tute – fa sembrare che l’intera architettura Artemis è in condizioni fragili al momento. Se tutto va bene, il sistema potrebbe funzionare nei tempi previsti, ma un ritardo di qualsiasi componente importante del processo potrebbe ulteriormente ostacolare le possibilità della NASA di rispettare la loro scadenza del 2024, e rimandare ancora una volta un conto alla rovescia verso la storia.