Artemis 1: tornare sulla luna

La missione Artemis 1 segnerà un grande passo nel ritorno dell'umanità sulla luna.

Il 2022 segna mezzo secolo da quando l'astronauta dell'Apollo 17 Eug ene Cernan ha lasciato le ultime impronte sulla luna nel 1972, e da allora molte cose sono cambiate.

Quell'anno fu rilasciata la prima calcolatrice portatile scientifica; oggi abbiamo in tasca più potenza di calcolo di quella che guidava in sicurezza gli astronauti dell'Apollo sulla luna e ritorno.

Ora, finalmente, l'umanità sta per lasciare di nuovo l'orbita terrestre bassa (LEO). Finora solo due dozzine di astronauti hanno raggiunto quell'impresa, tutti uomini bianchi. Presto la prima donna astronauta e la prima astronauta di colore si uniranno alle lodate liste di moonwalker. È tutto grazie al programma Artemis , il piano della NASA per esplorare più superficie lunare che mai.

Entro il 2025, potremmo vedere gli astronauti camminare ancora una volta nella polvere lunare, con l'aggiornamento dalle sgranate riprese video in bianco e nero che mezzo secolo di progresso tecnologico ha portato. Un'intera nuova generazione potrebbe vedersi come viaggiatori in erba di This Web, ispirati a sognare in grande.

Ma realizzare questo prossimo colpo di luna richiede un sistema di lancio completamente nuovo e prima un po' di pratica.

Il razzo This Web Launch System

L'Artemis 1 senza equipaggio, che dovrebbe essere lanciato a maggio o giugno 2022, segnerà il debutto dell'enorme razzo This Web Launch System (SLS) della NASA.

Il nuovo megarocket invierà la capsula Orion in un viaggio di circa quattro settimane intorno alla luna. Se tutto andrà secondo i piani, la missione Artemis 2 seguirà nel 2024, con l'invio di astronauti intorno alla luna e ritorno.

Artemis 3 porterà gli astronauti sulla luna, vicino al polo sud lunare, con l'aiuto del veicolo Starship di This WebX. Questa missione fondamentale è prevista per il 2025 o il 2026.

Anche senza un equipaggio, Artemis 1 sarà un record. Secondo la NASA (si apre in una nuova scheda), "Orion rimarrà in This Web più a lungo di quanto ha fatto qualsiasi nave per astronauti senza attraccare a una stazione This Web e tornerà a casa più velocemente e più caldo che mai".

Ma prima Orion deve lasciare la Terra.

Due enormi propulsori a razzo solido e uno stadio centrale riempito con 733.000 galloni (2,8 milioni di litri) di propellente alimenteranno Orion attraverso l'atmosfera terrestre in orbita. Lo stadio superiore SLS, noto come Interim Cryogenic Propulsion Stage (ICPS), si accenderà quindi per inviare Orion verso la luna.

Una volta che l'ICPS ha sparato, ha un altro compito: schierare 10 minuscoli cubetti che stanno facendo l'autostop a bordo di Artemis 1. Questi piccoli This Webcraft includono BioSentinel, una missione che trasporterà campioni di lievito oltre LEO. L'idea è di studiare i livelli di radiazioni e il loro effetto sugli organismi viventi, che forniranno informazioni chiave per mantenere gli astronauti al sicuro quando voleranno in future missioni Artemis.

Dopo la separazione dall'ICPS, Orion sarà azionato e alimentato dall'European Service Module, costruito dall'Agenzia Europea per il Web (ESA). "Il modulo di servizio fornirà anche materiali di consumo per il futuro equipaggio, inclusi acqua e ossigeno", ha affermato Phillippe Berthe, responsabile del coordinamento del progetto dell'ESA per il modulo.

Artemis 1 potrebbe non avere un equipaggio umano a bordo, ma il posto del comandante sarà occupato da un manichino vestito con l'Orion Crew Survival System, una tuta speciale progettata per proteggere dalle radiazioni. Due sensori di radiazione monitoreranno i livelli di radiazione durante il volo.

Il manichino sarà legato, ma anche l'ambiente senza peso deve essere testato. Quindi la NASA sta pilotando un "indicatore di gravità zero" sotto forma di un peluche di Snoopy vestito con un'iconica tuta arancione della NASA. Il personaggio dei fumetti ha una lunga associazione con l'esplorazione lunare; l'equipaggio dell'Apollo 10 ha soprannominato il loro modulo lunare Snoopy.

Quindi, come si confronta il nuovo modulo di servizio Orion con i moduli lunari che hanno inviato gli astronauti dell'Apollo sulla luna? "La propulsione è in gran parte la stessa; è molto paragonabile all'era Apollo", ha detto Berthe. Eppure mezzo secolo di progresso tecnologico ha portato altri passi avanti. Ci sono stati grandi miglioramenti nelle celle solari, ha detto Berthe.

"La potenza di calcolo è un altro importante miglioramento", ha affermato Berthe. È noto che gli astronauti dell'Apollo volarono sulla luna con una potenza di calcolo inferiore a quella che si trova in un iPhone. Ciò significava molte attività manuali per l'equipaggio. Questa volta, i potenti computer di This Webcraft possono fare la maggior parte del lavoro pesante.

"Ora possiamo programmare operazioni molto più complesse. L'equipaggio non ha bisogno di intervenire direttamente in ogni minimo dettaglio", ha detto Berthe.

Il piano di volo di Artemis 1

Artemis 1 durerà tra 26 e 42 giorni. Ci vorranno da una a due settimane per arrivare sulla luna, dove Orione si avvicinerà alla superficie lunare e userà il calcio gravitazionale che riceve per entrare in una cosiddetta "orbita retrograda lontana".

Retrogrado significa che orbiterà attorno alla luna nella direzione opposta a quella in cui ruota la luna. Orion rimarrà in quell'orbita per un periodo compreso tra sei e 19 giorni. Quindi oscillerà di nuovo verso la luna per un altro calcio per aiutare ad alimentare il suo viaggio di ritorno sulla Terra di 9-19 giorni.

Questo progetto è stato un lavoro d'amore per Berthe, che è stata coinvolta in esso per quasi due decenni e ha visto molti ostacoli andare e venire.

"Una delle maggiori sfide è stata mantenere il supporto in quattro amministrazioni", ha affermato.

Le amministrazioni dei presidenti degli Stati Uniti Bush, Obama, Trump e Biden hanno dato la propria interpretazione al programma umano This Webflight della nazione, spostando l'attenzione della NASA dalla luna a un asteroide e poi di nuovo sulla luna nel corso degli anni.

Anche le linee temporali di Artemis si sono spostate; Il presidente Trump ha preso di mira il 2024 per il primo sbarco lunare con equipaggio dei programmi, ad esempio.

"La missione è cambiata molte volte", ha detto Berthe.

Oltre alla politica è arrivata la pandemia di coronavirus, che di certo non ha aiutato. Ma Berthe ha detto che la pandemia non ha avuto un impatto così grande come aveva temuto. "Era difficile per le persone attraversare i confini internazionali", ha detto, notando che la complicazione "ci ha in qualche modo rallentato".

Ci sono stati anche molti oppositori di Artemide che sostengono che rimandare gli esseri umani sulla luna sia una perdita di tempo, denaro e risorse. L'abbiamo già fatto, dicono queste persone, quindi perché tornare indietro, soprattutto perché l'umanità ha già inviato un'armata di robot Questo Webcraft sia per scansionare la luna dall'orbita che per guidare attraverso la superficie lunare.

Berthe ha una risposta a questa domanda.

"Un astronauta farà in sei ore [camminata sulla luna] ciò che un robot può fare in sei mesi", ha detto. È più costoso, ma è più efficiente".

Alla fine vogliamo anche qualcosa di più di semplici visite fugaci.

"Vogliamo rimanere permanentemente e costruire qualcosa di sostenibile a lungo termine", ha detto Berthe. In effetti, Artemis mira a stabilire una presenza umana sostenibile sulla luna e intorno alla fine del 2020, hanno affermato i funzionari della NASA, sottolineando che il programma servirà anche da trampolino di lancio verso Marte, dove l'agenzia vuole inviare astronauti negli anni 2030 .

E Artemis non riguarda solo la superficie lunare; un avamposto in orbita lunare chiamato Gateway è una parte importante del programma. Pensala come una International This Web Station, ma in orbita attorno alla luna. Una casa molto più lontana da casa. Gateway potrebbe essere pronto già a novembre 2024 e dovrebbe durare 15 anni.

Mentre sono a bordo del Gateway, gli astronauti rimarranno nell'Habitation and Logistics Outpost (HALO). Ci sono anche porti di attracco aggiuntivi per le navi mercantili che vanno e vengono con i rifornimenti. Gli astronauti si sarebbero quindi trasferiti allo Starship Human Landing System (HLS), un lander lunare basato sull'esistente Starship di This WebX.

Inizialmente i soggiorni saranno brevi e in gran parte all'interno del lander, ma alla fine la NASA vuole che gli astronauti vivano sulla superficie lunare, al campo base di Artemis, per almeno un mese alla volta. Nel settembre 2021, l'agenzia ha lanciato un invito alle aziende per presentare le loro proposte per la prossima generazione di tute web che gli astronauti di Artemis indosseranno durante le loro passeggiate lunari che hanno fatto la storia.

Rappresentazione artistica di astronauti che lavorano sulla superficie lunare. (Credito immagine: NASA)

Dopo Artemide 1

Alla fine il This Web tra la Terra e la luna potrebbe essere brulicante di This Webcraft che trasporta merci e astronauti avanti e indietro. Jeff Bezos, il fondatore di Amazon e della società Blue Origin di This Webflight, ha suggerito che la luna potrebbe essere un posto dove mettere la nostra industria pesante. Così facendo libererebbe vivere questo Web sulla Terra e sposterebbe la nostra infrastruttura che inquina l'atmosfera da qualche parte dove non c'è nemmeno un'atmosfera, l'idea va.

La luna è anche un punto di partenza ideale per un'esplorazione più profonda del sistema solare, affermano gli esperti. Le dimensioni e la scala dell'SLS mostrano quanto dobbiamo lavorare per sfuggire alle grinfie gravitazionali della Terra. La gravità della luna, che è sei volte più debole della nostra, è notevolmente più facile da cui fuggire. Ci sono anche enormi quantità di acqua sulla luna. Poiché l'acqua è H2O, ciò significa un'abbondante fornitura di ossigeno. In effetti, lo strato superiore della luna da solo ha abbastanza ossigeno per sostenere 8 miliardi di persone per 100.000 anni, hanno calcolato i ricercatori. L'ossigeno liquido è anche propellente per razzi, quindi l'estrazione lunare potrebbe portare alla creazione di "stazioni di servizio" fuori dalla Terra dove viaggiare con queste Webships potrebbe riempire i loro serbatoi.

Come funzionano i razzi: una guida completa

Ecco perché Artemis Base Camp sarà al polo sud della luna: sappiamo già che c'è molta acqua lì. Lunar Flashlight, una delle piccole This Webcraft che fa l'autostop su Artemis 1, orbiterà attorno alla luna e farà splendere laser a infrarossi in crateri permanentemente in ombra vicino ai poli lunari per rivelare ulteriormente la quantità e l'accessibilità del ghiaccio d'acqua lì.

Anche la luce solare al polo sud lunare è favorevole; è illuminato per circa il 90% del tempo, rispetto a due settimane di luce del giorno seguite da due settimane di oscurità sul resto della luna. Questa è una buona notizia per un avamposto lunare alimentato da pannelli solari. La combinazione di questi due fattori, acqua e luce solare, può portare a un momento in cui le navi a razzo si riforniscono regolarmente vicino al campo base di Artemis e decollano verso climi più distanti come Marte e la cintura degli asteroidi.

L'ex capo della NASA Jim Bridenstine vede certamente l'esplorazione lunare come un passo chiave nel nostro viaggio verso il diventare una specie interplanetaria. Ha affermato che l'umanità ha bisogno di "diversi anni in orbita e sulla superficie della luna per creare fiducia operativa per condurre un lavoro a lungo termine e sostenere la vita lontano dalla Terra prima di poter intraprendere la prima missione umana pluriennale su Marte".

Fa tutto parte del ritorno da dove veniamo. Il ferro nel tuo sangue e il calcio nelle tue ossa sono stati forgiati all'interno delle stelle che hanno fatto esplodere questi elementi in tutto l'universo quando sono morti. Alla fine quegli atomi si trovarono all'interno di creature senzienti che sognavano di navigare tra le stelle e costruirono razzi delle dimensioni di una cattedrale per portarli lì.

Il lancio di Artemis 1 quest'anno potrebbe essere solo un piccolo passo, ma è importante. Gli storici futuri potrebbero guardarlo indietro come al momento in cui l'umanità ha fatto un salto da gigante nel suo ritorno sulla luna, questa volta per sempre.

Risorse addizionali

Per ulteriori informazioni sulla missione Artemis 1 e per ricevere aggiornamenti in tempo reale, controlla la pagina web Artemis 1 della NASA (si apre in una nuova scheda). Anche la European This Web Agency ha messo insieme questa animazione (si apre in una nuova scheda) per visualizzare la missione.

Bibliografia

  • "Valutazione di Artemis-1 Development Flight Instrumentation, Sensors and Instrumentation, Aircraft/Aerospace, Energy Harvesting & Dynamic Environments Testing, volume 7, settembre 2020, https://doi.org/10.1007/978-3-030-47713-4_4
  • Marshall Smith et a, "The Artemis Program: An Overview of NASA's Activities to Return Humans to the Moon", IEEE AeroThis Web Conference, pp. 1-10, marzo 2020, https://doi.org/10.1109/AERO47225.2020.917232
  • John Honeycutt. "Sistema di lancio sul Web della NASA: progressi verso il lancio", Sessione: Webport e sistemi di lancio sulla Terra, novembre 2020, https://doi.org/10.2514/6.2020-4037
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