Monday, 12 Nov 2018

Ecco come una stazione di servizio lunare avvierà un’economia dello spazio accelerandone la conquista

In un precedente articolo abbiamo esaminato le ragioni per cui il coinvolgimento dell’impresa privata renderà più rapido ed economico il ritorno alla Luna.

I privati, però, difficilmente investirebbero su qualcosa solo per fare un piacere alla NASA. I privati, di solito, tendono ad investore su ciò che può offrire loro un ritorno economico interessante, anche se a medio – lungo termine.

Insomma, come funzionerà l’economia di questa che alcuni chiamano “nuova corsa allo spazio“? Sarò necessario un nuovo tipo di approccio, più flessibile, far progredire l’esplorazione ma con un occhio attento alle occasioni commerciali che si apriranno lungo la strada. L’economia dello spazio riuscirà a liberarsi dalle mille pastoie burocratiche che affliggono l’economia terrestre normale? È facile delineare una visione convincente; è molto più difficile tracciare un percorso realistico per realizzarla.

Dunque, sta per cominciare un decennio decisivo per la corsa allo spazio, non solo perchè sta ripartendo la corsa alla Luna ma perchè insediare una base stabile sulla Luna sarà, per chiunque, il passo necessario per pensare seriamente al passaggio successivo: Marte e gli altri pianeti, lune ed asteroidi del sistema solare.

Le agenzie spaziali nazionali NASA, ESA, ROSCOSMOS, JAXA, CNSA, ISRO ed un pugno di compagnie spaziali private più o meno grandi a cominciare da Blue Origin e, forse, SpaceX (che, però, al momento, appare l’unica orientata a puntare direttamente verso Marte saltando il passaggio intermedio della Luna) hanno tutte annunciato abbastanza esplicitamente di avere intenzione di stabilire una presenza fissa nello spazio, con stazioni spaziali e basi lunari ma quale potrà essere il ruolo di queste basi?

Posto che i privati punteranno alla monetizzazione, a medio – lungo termine, della loro presenza attraverso l’estrazione e la raffinazione di materie prime e che le agenzie nazionali dovranno dare un perché che vada al di là della ricerca scientifica e l’esplorazione per giustificare i grandi investimenti di capitali necessari a stabilire insediamenti permanenti nello spazio e sulla Luna (non dobbiamo dimenticare che il forte impegno economico necessario e la reazione dell’opinione pubblica in periodi di crisi economica fu la ragione principale per cui la Luna fu abbandonata dopo il 1972).

Una base permanente sulla Luna dipenderà, soprattutto all’inizio, dai rifornimenti inviati dalla Terra, invii che, come si sa, hano un costo non indifferente. La scommessa è quella di rendere questi insediamenti il più possibile indipendenti. Ecco perchè il primo passo che verrà compiuto sarà quello di individuare le aree più adatte per insediare una avamposto: dovranno essere localizzazioni poste nei pressi di giacimenti di ghiaccio d’acqua, come primo requisito, da cui ottenere acqua ed ossigeno per gli occupanti della base e anche idrogeno da utilizzare come combustibile.

In questo senso va vista la missione automatica Chang’e-4 che la Cina invierà sul lato nascosto della Luna, intorno al polo sud lunare, nel prossimo dicembre.

Un insediamento sulla Luna necessiterà anche di una forte indpendenza energetica: a questo proposito ci sono molte alternative che potrebbero funzionare. Ad esempio, si parla di portare sulla Luna un piccolo reattore nucleare. Un’altra possibilità è quella di utilizzare pannelli solari ed accumulatori per avere energia fotovoltaica. Qualcuno parla anche della possibilità di sistemare nell’orbita lunare un satellite provvisto di sistemi fotovoltaici che eresterebbe sempre esposto alla luce Solare per trasmettere poi l’energia prodotta alla base.

La DARPA, un’azienda che lavora attraverso una partnership pubblico-privato per sviluppare servizi di manutenzione robotica di satelliti geosincroni, ha recentemente annunciato che Space Systems Loral sarà il suo partner commerciale. Quindi, ecco una domanda intrigante: si potrebbe assemblare una piccola navicella spaziale a energia solare in orbita geosincrona e poi farla salire fino all’orbita lunare per fornire energia a una base lunare?

Insomma, le possibilità ci sono o ci saranno a breve, molto dipende da quali e quanti investimenti si dovranno / potranno fare.

L’idea della NASA di assemblare il Lunar Gateway in orbita cislunare presenta una serie di vantaggi logistici non indifferenti. Una stazione spaziale in orbita lunare permetterà l’esplorazione alla ricerca del punto giusto in cui stabilire l’insediamento senza dover avviare ogni volta una nuova missione, inoltre il Lunar Gateway potrebbe facilmente diventare un hub dove far convergere le merci da portare alle varie basi lunari (NASA, ESA, JAXA…) e, un giorno, punto di raccolta per le spedizioni verso la Terra. inoltre, la prevista espansione negli anni ’30 a Deep Space Gateway permetterebbe di assemblare direttamente lì le future astronavi destinate a Marte, con un evidente risparmio, soprattutto se il carburante ed una parte dell’hardware potesse essere trasportato dalla Luna invece che dalla Terra.

Certo, affinchè il Gateway abbia davvero senso e la sua gestione sia possibile e conveniente deve essere realizzato ed operare attraverso partnership commerciali con le aziende private, che dovranno partecipare alle spese. Per capire il problema, la sola Stazione Spaziale Internazionale costa solo di manutenzione 1,5 miliardi di dollari l’anno ed orbita a soli 400 chilometri di distanza dalla Terra.

La cosa fondamentale è che sia progettato fin dal primo giorno con l’idea che dovrà essere un nodo di trasporto, dovrà quindi avere depositi di carburante e di tutto ciò che sarà necessario per mandare gli uomini verso lo spazio esterno, oltre che sulla Luna. Riconfigurarlo e ristrutturarlo in un secondo tempo sarebbe lungo e molto costoso.

Insomma, il Gateway dovrà essere una stazione di servizio in orbita intorno alla Luna, una stazione per rifornire i razzi di ritorno sul nostro pianeta ma anche quelli in partenza per lo spazio esterno.

Già soltanto la posisbilità di avere una stazione di rifornimento in orbita lunare cambierà le prospettive per tutti, agenzie nazionali e aziende private, aprendo letterlamente le porte dello spazio esterno e avviando un’economia di commercio spaziale. Immaginiamo un futuro in cui tutti i privati interessati competeranno per essere i fornitori di propellente a più basso costo per la stazione. Si estrae acqua dalla Luna o dagli asteroidi NEO, l’acqua viene divisa in idrogeno ed ossigeno a bassissimo costo perchè si potrebbe utilizzare elettricità prodotta con il fotovoltaico e si ottiene propellente per razzi ed ossigeno per la  stazione e le basi lunari.

Pensiamo ad Elon Musk che progetta di inviare una flotta di cisterne in orbita terrestre per rifornire di carburante il BFR o il Falcon Heavy dopo il lancio per poi farli proseguire per Marte o qualsiasi altra destinazione: quanto troverebbe più conveniente rifornirsi direttamente al Gateway piuttosto che mandare in orbita una pesantissima e molto costosa flotta di Tank?

Insomma, un deposito di carburante, anzi una stazione di servizio accessibile a tutti, in orbita lunare farebbe comodo a praticamente tutti gli attori coinvolti nella corsa allo spazio. Aziende come Deep Space IndustriesTransAstra, Jeff Bezos, Moon ExpressAstrobotic, sono tutti attori convinti di poter estrarre valore dalla Luna e dagli asteroidi, sarebbero tutte in concorrenza e motivate perchè avrebbero già dei clienti sicuri per ridurre il rischio: le agenzie spaziali nazionali. NASA, ESA, cinesi, giapponesi, indiani e russi potrebbero sfruttare grandemente il risparmio permesso dal potersi rifornire in orbita lunare e questo accelererebbe anche l’espansione verso gli altri pianeti.

Lo spazio diventerebbe molto più economico per tutti.

E, finora, abbiamo parlato solo del carburante. Alla lunga la stazione spaziale (o le basi lunari) potrebbero diventare stazioni di scambio per gli equipaggi e di manutenzione per le astronavi. Immaginiamo ancora l’uso che potrebbe farne SpaceX nel suo progetto di colonizzazione di Marte: Manda su il BFR, dotato del suo equipaggio e carico di coloni e materiali da inviare alle colonie. Fa tappa al Gateway in orbita lunare dove riempie i serbatoi e, magari, completa il carico cone le materie prime estratte da asteroidi o dalla Luna e parte per Marte. Sei mesi di viaggio, arriva, atterra sulla superficie marziana, scarica tutto, si ferma per un anno e aspetta di poter tornare, nel frattempo fa rifornimento di carburante, carica eventuali merci destinate alla Terra e, infine, riparte. Arriva in orbita lunare dove sul gateway lo aspetta l’equipaggio fresco per il cambio, c’è un anno di tempo prima del prossimo viaggio per cui mentre l’equipaggio del primo viaggio rientra sulla Terra, l’equipaggio di ricambio procede alla manutenzione, al rifornimento e alla preparazione per la prossima partenz. Ad un certo punto cominciano ad arrivare anche merci e coloni. Insomma, il Gateway è diventato un hub di smistamento dove ci saranno depositi, officine, tecnici e strutture ricettive per i coloni in attesa del viaggio ed eventuali turisti…

in un tempo relativamente breve sarebbe necessaria la creazione di un’autorità lunare, con una governance internazionale e molti poteri simili a quelli di un’autorità di porto. a questo punto l’economia spaziale basata sul commercio sarebbe già ben avviata e il suo successo incoraggerebbe la nascita di strutture simili, sia intorno alla Luna che, magari, in punti dello spazio studiati ad hoc per fornire stazioni di scalo alle astronavi impegnate nelle traversate interplanetarie. Non dimentichiamo che poter disporre di carburante significherebbe, anche con i sistemi attualmente disponibili, poter viaggiare più rapidamente grazie all’accelerazione costante, abbreviando in maniera notevole la durata dei viaggi spaziali, il che renderebbe più interessanti dal punto di vista economico e commerciale, gli asteroidi della fascia tra Marte e Giove e la stessa esplorazione delle Lune dei due giganti gassosi.

Si punta ora a rendere l’accesso allo spazio più conveniente e meno costoso. Per farlo, seguendo l’esempio di SpaceX, tutti stanno puntando alla realizzazione di lanciatori completamente riutilizzabili. Un rapporto pubblicato online da Air University chiamato “Fast Space” raccomanda che l’accesso ultra low cost allo spazio debba essere uno dei primi problemi da affrontare dal National Space Council americano. In questo senso vanno tutti i progetti e le idee destinate a rendere più economico e sicuro il lancio di merci ed esseri umani nello spazio. Ascensori spaziali, catapulte, razzi riutilizzabili sono tutte idee destinate ad aprire le porte dello spazio all’umanità nel suo complesso. Se riusciremo ad abbassare il costo del payload a livelli paragonabili ad un viaggio aereo, sia pure in classe elite e per destinazioni lontane e care, inizierà l’era del turismo spaziale di massa e delle migrazioni verso altri pianeti, cui seguiranno importazioni ed esportazioni, scambi commerciali di ogni tipologia di prodotto.

Nasceranno nuove startup che spingeranno l’asticella dell’ardire umano sempre più lontano. I problemi di ordine tecnologico come le radiazioni cosmiche e la mancanza di gravità troveranno soluzioni o palliativi: la tecnologia è solo questione di investimenti e tempo, avendo abbastanza degli uni e dell’altro le soluzioni si trovano sempre.

Certo, la svolta definitiva avverrà quando avremo sistemi propulsivi più efficenti e veloci ma, come dicevo, l’avvio di un’economia di mercato basata sull’esplorazione spaziale renderà più urgenti certe scoperte e vi convergeranno sopra più ricerche con più fondi. L’era spaziale sta iniziando e se torneremo indietro un’altra volta decreteremo la fine, in tempi anche abbastanza rapidi, dell’umanità.

Concluderei con due affermazioni di Stephen Hwaking che racchiudono, a mio parere, lo spirito con ui gli esseri umani dovranno affrontare ciò che resta di questo XXI secolo, imparando davvero a cooperare al fine di perseguire l’interesse collettivo della nostra specie.

Di recente ho detto che il futuro della razza umana è stato compromesso dai danni che stiamo infliggendo al nostro piccolo e affollatissimo pianeta. Dobbiamo esplorare nuovi pianeti che abbiano la potenzialità di sostenere la vita umana. Questo ci insegnerà a comportarci in modo più saggio. Non sto dicendo che l’intera popolazione debba trasferirsi su un altro pianeta, ma che dovremo selezionare alcuni di noi per garantire la sopravvivenza della razza umana.  Ma prima dobbiamo andare in esplorazione. Capire come possiamo pianificare la nostra vita in altri pianeti. Siamo esploratori e pensatori. Siamo motivati a elevare l’umanità. Ma per farlo abbiamo bisogno come prima cosa dell’immaginazione. Abbiamo bisogno di immaginare come vivremo nel futuro. Leggere negli occhi della nostra mente e immaginare cosa può essere fatto per alleviare i problemi di oggi. Immaginare meglio un futuro per noi tutti. Non credo che la cultura tradizionale possa scomparire. L’arte e la musica sono creati dall’essere umano e dunque risulterebbero incomprensibili alle razze aliene. Ma non dobbiamo preoccuparci”. [Stephen Hwaking]

Confinare la nostra attenzione alle questioni terrestri significherebbe limitare lo spirito umano.” [Stephen Hwaking]

Share
Potresti trovare interessanti
Share
Share
%d blogger hanno fatto clic su Mi Piace per questo: