lunedì, 19 Ottobre, 2020

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Sulla luna entro il 2024: gli aggiornamenti del programma Artemis

La prima donna e il prossimo uomo metteranno piede sul suolo lunare entro la fine del 2024. Come? Attraverso il programma Artemis.

La prima donna e il prossimo uomo metteranno piede sul suolo lunare entro la fine del 2024; è, dunque, lecito chiedersi come in soli 4 anni potremo raggiungere il satellite naturale del nostro pianeta. La risposta a questo dilemma è facile: attraverso la missione NASA Artemis! Il programma lunare Artemis (sorella gemella di Apollo) si compone di 3 segmenti principali: il lanciatore SLS, la stazione orbitante Gateway e il lander HLS.

Come si va in orbita? Space Launch System

Missione artemis
Infografica delle varie versioni di SLS (Crew e Cargo).  Crediti: NASA

L’ormai famoso SLS è il principale sistema di messa in orbita di tutti i componenti delle missioni lunari, basato sull’Ares V dell’ormai defunto programma Constellation. Costruito principalmente dal colosso statunitense Boeing, utilizza una versione modificata non riutilizzabile dei mitici RS-25, i motori utilizzati dallo Space Shuttle.

I numeri promettono il lanciatore più potente di sempre con la versione più performante in grado di consegnare 45 tonnellate in orbita lunare. Ad oggi, il primo volo è previsto per Novembre 2021, portando la capsula Orion in orbita attorno alla luna per un massimo di 23 giorni prima di ammarare nell’oceano pacifico. Orion, anch’essa figlia del programma constellation, rappresenta la diretta evoluzione della capsula Apollo andata in pensione a metà degli anni settanta.

Nel 2013 NASA annunciò che l’Agenzia Spaziale Europea avrebbe fornito i moduli di servizio per la capsula con Airbus come prime contractor.

Come si sta in orbita lunare? Gateway

Rendering di Gateway.  Crediti: ESA/NASA/ATG Medialab

La stazione spaziale Gateway rappresenta un punto di non contatto tra Apollo ed Artemis; Gateway verrà costruita direttamente in orbita lunare unendo le forze tra le varie nazioni leader del settore e permetterà agli astronauti di avere un punto di appoggio prima di scendere sulla superficie. 

Gateway utilizzerà l’esperienza imparata dal progetto ISS come l’Habitation and Logistics Outpost (HALO) basato sulla capsula Cygnus usata oggi come cargo, il modulo europeo ESPRIT con componenti di Airbus e Thales Alenia Space o il braccio robotico Canadarm3 che dopo Canadarm1 (Space Shuttle) e Canadarm2 (ISS) vede l’affermazione del Know-How canadese nella robotica spaziale.

Come si scende sulla superficie? Human Landing System

Indubbiamente la parte che suscita più fascino nell’immaginario collettivo è quella relativa al Lander HLS(Human Landing System). Ad oggi sono 3 le società finaliste per il bando indetto da NASA per realizzare il modulo di allunaggio che verrà poi utilizzato dalle missioni Artemis: SpaceX, National Team e Dynetics.

Se sei qui a leggere questo articolo sono sicuro che almeno una volta nella vita hai sentito parlare di SpaceX la società fondata da Elon Musk nel 2002 con l’obiettivo di colonizzare il pianeta rosso. Attraverso la vendita di servizi di messa in orbita di satelliti commerciali ha lentamente costruito la fama che ha oggi e anche grazie all’utilizzo di tecnologie pionieristiche come il rientro e l’atterraggio autonomo dei buster principali dei vettori

Da ormai parecchi anni sono al lavoro su quello che è il progetto ultimo della compagnia, raggiungere Marte nella maniera più economica possibile. La navicella che permetterà ciò si chiama Starship e si propone di utilizzare un mix di tecnologie molto interessanti come il futuristico motore a precombustione a flusso completo Raptor, alimentato a Metano vista la possibilità di produrlo In Situ o la discesa controllata utilizzando delle superfici mobili aerodinamiche sfruttando l’atmosfera marziana, come dice Elon: come un paracadutista.

Rendering di Lunar Starship.  Crediti: SpaceX

Ad oggi, Starship è in fase di sviluppo, con qualche salto (hop) all’anno che permette di testare le tecnologie implementate nei mesi. Per il programma Artemis, la società californiana ha proposto una versione leggermente modificata per funzionare nello scenario senza atmosfera della luna come l’eliminazione delle superfici aerodinamiche in favore di propulsori per il controllo dell’assetto. È disegnato per essere lanciato dal booster creato appositamente da SpaceX (Super Heavy booster).

Luna: la risposta di Jeff Bezos

National team è un gruppo di società del settore aerospaziale capitanato da Blue Origin e comprendente colossi del settore come Lockheed Martin e Northrop Grumman. A maggio 2020 Jeff Bezos ha annunciato dei promettenti nuovi motori come il BE-7 che sarà il propulsore dell’Integrated Landing Vehicle. Con la missione NS-13 del loro attuale velivolo New Shepard sono state testate alcune tecnologie che un giorno permetteranno al lander di allunare. Blue Origin promette di riuscire ad atterrare in un luogo designato con una precisione di 100m e in zone inaccessibili per il Lander Apollo. 

Tra le tecnologie testate da NS-13, le più interessanti sono la l’NDL (Navigation Doppler Lidar) ed il TRN (Terrain Relative Navigation); la prima sfrutta l’effetto doppler per misurare velocità e altitudine del lander istante per istante ad altissima precisione, mentre il secondo è un software che, attraverso l’ausilio di algoritmi, compara le immagini in live con una mappa precaricata in modo tale da seguire minuziosamente il percorso preprogrammato.

Può essere lanciato dal vettore pesante attualmente in fase di progettazione New Glenn o alternativamente dal nuovo Vulcan di ULA. La Dynetics affiancata dalla Sierra Nevada Corporation propone il più piccolo dei lander con un design modulare per incontrare i bisogni di ogni singola missione. Molto cara a noi in quanto come principale subcontractor figura la divisione italiana di Thales Alenia Space. Disegnato per essere integrato sul Block 1B di SLS ma anche lui può essere lanciato su Vulcan. NASA a fine aprile 2020 ha dato in totale quasi un miliardo di dollari a queste società per sviluppare in 10 mesi queste 3 meraviglie dell’ingegneria. 

Non resta che darci appuntamento al 2021! Che vinca il migliore!

A cura di Giuseppe Anastasio

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