Thursday, 15 Nov 2018

Lunar Gateway, come sarà e quando entrerà in servizio

In un precedente articolo ci siamo già occupati del Lunar Gatway, la stazione spaziale in orbita lunare che la NASA intende costruire nella prossima decade e che avrà la precedenza rispetto al Deep Space Gateway, una stazione Hub che sarà situata in orbita cislunare, la cui realizzazione viene considerata propedeutica all’avvio di missioni umane nello spazio profondo, a cominciare dall’esplorazione umana di Marte .

Questo avamposto, il cui nome completo sarà Lunar Orbital Platform Gateway, permetterà di procedere all’esplorazione sistematica della Luna, in vista della realizzazione di una base permanente sulla sua superficie, e consentirà, inoltre, di avviare una varietà di attività scientifiche e commerciali interessanti in orbita e sulla superficie lunare.

Proviamo a spiegare le caratteristiche note di questo progetto che, stando alle dichiarazione della NASA, diventerà operativo dal 2024.

Tanto per cominciare, la NASA pensa di utilizzare lo Space Launch System e la navetta Orion, entrambi ancora in fase di sviluppo ma con il primo volo di prova previsto per il 2020, per portare in orbita lunare le parti della stazione da assemblareIl primo modulo dell’avamposto dal peso di 50 tonnellate, la parte che servirà come elemento di potenza e propulsione (PPE), è attualmente programmato per il lancio nel 2022. Altri componenti chiave, come un braccio robotico e la sezione di aggancio, l’habitat per l’equipaggio e una camera di equilibrio, seguiranno in tempi relativamente brevi, se tutto andrà secondo i piani. Il Gateway potrebbe essere pronto per ospitare gli astronauti entro la metà del 2025.

Il Lunar Gateway sarà più piccolo dell’attuale Stazione Spaziale Internazionale, l’habitat avrà un volume complessivo di 55 metri cubici, contro i 388 della ISS. Il numero massimo di membri di equipaggio che potrà ospitare in una sola volta sarà di quattro, che svolgerano missioni che dureranno tra i 30 ed i 90 giorni. Probabilmente, la NASA invierà i propri astronoauti con i propri mezzi ma, visti i costi di realizzazione e lancio dell’SLS+Orion, si ritiene che difficilmente effettuerà più di una missione l’anno. Per il resto del tempo, il Gateway potrebbe essere messo a disposizione di agenzie alleate come l’ESA o di paesi amici come Giappone o India che potrebbero avvalersi del supporto di SpaceX e del suo Falcon Heavy per raggiungerla, e forse Boeing, se disporrà di un lanciatore adeguato per la capsula Starliner, per inviarvi i propri astronauti.

ROSCOSMOS sembra impegnata nella realizzazione di una propria stazione Spaziale in bassa orbita terrestre, così come l’agenzia spaziale cinese che è anche impegnata con una serie di missioni lunari automatiche già schedulate che culmineranno con l’allunaggio di un lander con equipaggio umano dopo il 2030.

“Non sarà necessariamente una stazione ad uso esclusivo degli Stati Uniti,” ha detto John Guidi, vicedirettore della divisione Advanced Exploration Systems della Human Exploration della NASA e direttore della missione operativa, “sul Lunar Gateway appicheremo standard di interoperabilità per l’attracco delle navette, per l’energia, l’avionica e molti altri sistemi. L’idea è quella di rendere disponibile la stazione ad altre nazioni o società private. Certo, ognuno dovrà portarsi dietro le proprie scorte di materiali di consumo ed alimenti.” Ha continuato, “il Gateway è progettato per avere il minimo indispensabile per le missioni programmate e non ci sarano a bordo scorte a lungo termine“.

L’equipaggio del Gateway trascorrerà giornate molto intense. Ad esempio, potranno procedere all’esporazione della superficie lunare con dei rover automatici, approfittando della possibilità di non avere praticamente latenza per l’invio dei comandi e la ricezione di dati dalla superficie lunare e, saltuariamente, approfitteranno del lander di bordo per svolgere  delle brevi missioni in aree specifiche della Luna, magari per prelevare campioni o svolgere quelle analisi non realizzabili attraverso un rover automatico. Senza dubbio, a bordo del Gateway verranno svolti molti esperimenti scientifici. 

Le misisoni in orbita lunare permetteranno anche ai medici e agli addetti alle pianificazioni delle missioni di approfondire gli studi su come il corpo umano e la sua fisiologia reagiscono all’assenza di peso.

Indipendentemente dalla frequenza delle missioni e dalla loro durata, sul Lunar Gateway verrà svolta ricerca per tutto l’anno, la NASA intende installare a bordo una varietà di attrezzature scientifiche sia all’interno che all’esterno della Stazione e, molti di questi dispositivi, raccoglieranno dati autonomamente. 

La NASA ha grandi progetti per il Lunar Orbiting Platform-Gateway, una piccola stazione spaziale in orbita lunare che l'agenzia intende iniziare a costruire nel 2022.

La NASA ha grandi progetti per il Lunar Orbiting Platform-Gateway, una piccola stazione spaziale in orbita lunare che l’agenzia intende iniziare a costruire nel 2022. – Credits: NASA

La NASA pianifica di assemblare il Gateway in un’orbita “ellittica” quasi rettilinea, che porterà l’avamposto a 1.500 km dalla superficie lunare nel suo punto più vicino e ad una distanza massima di 70.000 km nel punto di massima lontananza. (La Luna si trova a 384,400 km dalla Terra, in media.)

Sarà un’orbita di sei giorni che manterrà il Gateway sempre fuori dall’ombra della luna, permettendo comunicazioni costanti con la Terra. Questa traiettoria orbitale permetterà all’avamposto di funzionare come punto di partenza, sia per i lander diretti verso la superficie lunare sia per velivoli (ad esempio sonde esplorative) che si avventurano nello spazio profondo.

Alla fine vorremmo andare su Marte, e i sistemi che porteranno equipaggi su Marte e oltre, saranno piuttosto grandi, molto grandi“.

Per quanto possibile, la NASA vorrebbe evitare di effettuare lanci dalla Terra di oggetti molto grandi e il Lunar Gateway sarà un punto di appoggio straordinario per la realizzazione del Deep Space gateway, una base spaziale simile, solo molto più grande, dotata di laboratori, hangar ed officine, dove si potranno assemblare le astronavi destinate a Marte ed oltre. Lanciare un’astronave direttamente dall’orbita lunare permetterà di avere maggiore sicurezza e spese inferiori.

Il Gateway sarà dotato di sistemi propulsivi a ioni e tradizionali che permetteranno di variare l’orbita in base alle necessità che si presenteranno.

Lo sviluppo dell’hardware del Gateway è già in fase esecutiva. A marzo del 2019 la NASA annuncerà l’appaltatore principale per il DPI e cinque diverse società, Lockheed Martin, Northrop Grumman, Bigelow Aerospace, Boeing e Sierra Nevada Corp, stanno già costruendo i “prototipi di terra” dei loro moduli di habitat che saranno testati il prossimo anno (La NASA sta anche negoziando con un sesto potenziale contractor di moduli abitativi, NanoRacks).

Se tutto andrà secondo i programmi, gli astronauti della NASA rimetteranno piede sulla Luna entro il 2029, in linea con la direttiva sulla politica spaziale 1 del presidente Donald Trump, che ordina all’agenzia di istituire un avamposto sostenibile a lungo termine sulla superficie lunare.

La stessa direttiva chiarisce, tuttavia, che la spinta dell’umanità verso il sistema solare non dovrebbe esaurirsi con la Luna.

Marte è ancora importante, è ancora l’obiettivo a lungo termine“, ha concluso Guidi, “ma il focus a breve termine è più sul nostro vicino spaziale, la Luna“.

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