13 Febbraio 2020

Terra, Lunar gateway, Marte e ritorno. Uno sguardo alla strategia spaziale europea

di Michele Gerace, ideatore della Scuola sulla Complessità

Nell’immediato e nel prossimo futuro. La strategia spaziale europea per l’esplorazione segue tre linee. L’esplorazione robotica, scientifica, quella per preparare la presenza umana e l’esplorazione umana che nasce con la Stazione Spaziale Internazionale e prosegue con il Lunar gateway

Enrico Flamini

Subito le presentazioni. Ci siamo incontrati tre volte. Nella Casa dell’Aviatore, a casa sua e in un bar. Enrico Flamini è un fisico, ex coordinatore scientifico dell’Agenzia Spaziale Italiana (Asi), insegna Solar System Exploration al Dipartimento di Ingegneria e Geologia dell’Università degli Studi “Gabriele d’Annunzio” di Chieti-Pescara, ha partecipato a gruppi di lavoro dell’Asi, dell’Agenzia Spaziale Europea (Esa), della Nasa e di SpaceX con all’ordine del giorno il ghiaccio su Marte. Ascoltarlo significa viaggiare attraverso il sistema solare.

Prima di metterci in viaggio, è necessario precisare che esiste una strategia spaziale europea ed esiste una strategia dell’Esa, che è, in buona sostanza, un grande condominio europeo i cui condomini sono molti, ma non tutti gli Stati membri dell’Unione Europea. La partecipazione ai programmi scientifici dell’Esa è obbligatoria, per gli stati membri, ed è strumentale allo sviluppo delle capacità dell’industria spaziale dei paesi membri. I programmi di esplorazione umana sono facoltativi. Le imprese, le università e gli istituti di ricerca dei paesi membri dell’Esa possono partecipare alla realizzazione di tecnologie all’avanguardia destinate alle missioni e ai sistemi spaziali. 

Le Agenzie degli Stati membri, l’Esa e le Istituzioni dell’Unione europea orientano, per la loro parte di competenza, la strategia spaziale europea: alla massimizzazione dei benefici dello spazio per la società e l’economia; all’ampliamento dell’uso delle tecnologie e delle applicazioni spaziali a sostegno delle politiche pubbliche; alla promozione di un settore spaziale europeo innovativo e competitivo a livello globale; al rafforzamento dell’autonomia dell’Europa nello spazio e al consolidamento del ruolo dell’Europa in quanto attore globale e della cooperazione internazionale nello spazio. 

I benefici per la società che derivano dalle ricerche scientifiche, dall’osservazione della Terra e dalle applicazioni spaziali si presentano sotto forma di prodotti o di servizi e vanno dalla conoscenza, all’agricoltura, alla pesca, ai trasporti, alle comunicazioni, ai sistemi di osservazione della Terra, alla sicurezza. 

Per quanto riguarda, invece, l’esplorazione planetaria al momento l’Unione europea non ha programmi autonomi di esplorazione che sono prerogativa delle agenzie spaziali di ciascuno Stato membro dell’Unione o sono svolte nell’ambito dell’Esa, il più delle volte in collaborazione con le agenzie spaziali di Stati extraeuropei, tra tutte la Nasa e Roscosmos. Da qualche tempo, aziende private come SpaceX e Blue Origin hanno iniziato ad entrare in questo scenario.

Esplorazione robotica propedeutica all’esplorazione umana, nell’immediato, significa Marte. Questa storia inizia negli anni ’70 come abbiamo avuto di raccontare nel Bar Europa al Rock Night Show su Radio Godot, dalle sonde della missione Viking lanciate negli anni ’70, al Mars Express, il satellite che tra il 2008 e il 2009, grazie all’ostinazione e alla lungimiranza degli scienziati italiani compreso Enrico Flamini, ha rilevato la presenza di acqua liquida sul pianeta rosso, fino a ExoMars 2020 e Mars sample return, programmi sviluppati insieme, rispettivamente, da Esa e Roscosmos e da Nasa e Esa

ESA Exomars robot

Exomars 2020. Nel 2016 con ExoMars Trace Gas Orbiter siamo riusciti a mettere in orbita il modulo principale, ma il lander Schiaparelli, reso inutilizzabile dal violento impatto con la superficie, è stato in grado di acquisire i dati scientifici solo durante la discesa e non quelli sulla superficie. Intanto, l’orbiter, equipaggiato con un rilevatore di neutroni Frend e di una fotocamera ad alta risoluzione CaSSIS, ci ha consentito di scattare foto di Marte e osservare l’idrogeno, come nessuno è mai riuscito precedentemente, fino a un metro di profondità. 

Se nel frattempo Roscosmos avrà messo a punto tutta la tecnologia necessaria e i problemi dell’Esa con il paracadute saranno stati tutti risolti, ExoMars 2020 sarà quest’anno sulla piattaforma di lancio. L’obiettivo è far atterrare un rover europeo e fare il paio con i rover Spirit Opportunity della Nasa, assieme alla quale l’Esa sta lavorando al programma Mars sample return che prevede, a partire dal prossimo anno con il nuovo rover della NASA, il prelievo e la conservazione di campioni di rocce marziane dentro contenitori che saranno sigillati e lasciati sulla superficie fino al 2024, o forse al 2026, quando saranno presi e portati sulla Terra. Come furono prelevati, conservati, presi e portati sulla Terra negli anni ’70 i campioni lunari, Mars sample return sarà simbolicamente e praticamente importantissimo perché rappresenterà l’idea che qualcosa possa tornare indietro da Marte, dal momento che attualmente sappiamo, in parte come andare, ma non sappiamo come tornare sulla Terra. Mars sample return significherà, soprattutto, che avremo imparato il viaggio di ritorno che dovrà essere il più possibile sicuro per la vita umana e sostenibile in termini ambientali ed economici. 

Stazione Spaziale Internazionale

Se l’esplorazione robotica propedeutica all’esplorazione umana significa viaggio su Marte e ritorno, l’esplorazione umana riguarda la Stazione Spaziale Internazionale (ISS) e, nel prossimo futuro, lo sviluppo dell’elemento successivo. La ISS è certificata per poter funzionare fino al 2024. Per poterne estendere la vita dovrebbe essere ricertificata, ma probabilmente alcune sue parti cominciano ad essere un pò troppo obsolete. La prima struttura è stata completata nel 2011. Da allora è stata sempre abitata da crew più o meno numerose, tra i 3 e i 6 astronauti. Luca Parmitano ne è stato da poco il comandante e con lui per la prima volta il comando della Stazione è stato affidato ad un europeo. 

Se si deciderà per il dismettere la ISS, le operazioni saranno molto complicate perché un oggetto così grande comporterà, nel momento in cui dovesse tornare a terra, un enorme sforzo di calcolo e di lavoro per evitare che cada dove non deve cadere. Ragionevolmente, andrà smontata pezzo a pezzo e fatta cadere con estrema precisione in mare. Dal punto di vista tecnico, per chiunque sarà un problema non banale. 

Lunar Gateway

Il passo successivo è la realizzazione di una stazione spaziale vicino alla Luna, chiamata Lunar gateway. Tra gli scienziati si discute se con “vicino alla Luna” si debba intendere che la stazione orbiti intorno alla Luna, o con l’orbita ad oggi prevista, piuttosto ellittica, che passa a volte vicino alla Luna e a volte molto lontano; o se, invece, si debba posizionare in uno dei punti di equilibrio lagrangiani tra Terra e Luna, per definizione punti di equilibrio dinamici in grado di assicurare stabilità alla stazione. Tutti comunque concordano sull’importanza strategica del Lunar gateway per almeno tre motivi. Uno, perché sarebbe il primo elemento abitato dall’uomo lontano a distanza di qualche centinaio di migliaia di chilometri dalla Terra, quindi “veramente” nello spazio e non in prossimità della Terra. Due, sarebbe un punto da cui partire per atterrare sulla Luna per brevi esplorazioni e poi tornare giù. Tre, potrebbe essere, espandendolo, l’astroporto da cui andare e tornare da Marte.  

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