Il viaggio NASA su Marte, le prossime pionieristiche tappe dell'esplorazione spaziale

(Credit NASA)

NEWS SPAZIO :- La NASA ha da poco pubblicato un nuovo report nel quale fornisce nuovi dettagli sul suo programma per raggiungere il pianeta Marte con una missione di esplorazione umana.

Il piano è contenuto in questo documento

"NASA’s Journey to Mars: Pioneering Next Steps in Space Exploration"

Una missione su Marte rappresenta l'apice di un grande sforzo che si dipana in anni ed anni di attività, ciascuna attentamente pianificata ed inserita in un complesso contesto strutturato.

Ma non si tratta solamente di costruire un razzo più potente ed andare più lontano. C'è molto di più in ballo e dare un'occhiata allo sforzo dell'Ente Spaziale Americano penso che possa essere utile per comprendere meglio cosa ci sta accadendo.

Vediamo quindi come la NASA sta affrontano il ciclopico compito di inviare esseri umani su Marte, e naturalmente farli restare sulla sua superficie per svolgere i loro compiti e poi farli tornare a casa sani e salvi.

La NASA definisce tre soglie importanti da raggiungere e superare, ciascuna con sfide sempre più grandi e più importanti da vincere. Si tratta di tre step incrementali a complessità sempre maggiore, ciascuno dei quali affonda le proprie basi sui risultati dei passi precedenti.

Earth Reliant exploration

Si inizia con quell'insieme di attività che sono direttamente dipendenti dalla Terra. Il focus è costituito dalle attività di ricerca che si svolgono sulla Stazione Spaziale Internazionale, la nostra casa nello spazio, ambiente primario e privilegiato per espandere la nostra presenza nello spazio.

Qui vengono testate nuove tecnologie, vengono compiuti esperimenti sulla salute e performance umana in ambiente di microgravità. Tutti compiti fondamentali e propedeutici per consentire lo svolgersi di future missioni umane di lunga durata nello spazio profondo.

The Proving Ground

In questo nuovo livello la NASA imparerà a condurre operazioni complesse in un ambiente spaziale "profondo", che però possa consentire agli esseri umani di tornare a casa in pochi giorni. Queste operazioni avverranno tra la Terra e la Luna ed in orbita Lunare.

Dovranno essere validate e consolidate nuove capacità e tecnologie che dovranno avere gli esseri umani per vivere e lavorare sempre più lontano dalla Terra.

Earth Independent activities

Sulla base di ciò che impareremo dai due livelli precedenti sarà possibile avviare missioni sempre più lontane, fino a raggiungere l'orbita Marziana (o una delle sue Lune), ed alla fine la superficie del Pianeta Rosso.

Le future missioni su Marte rappresenteranno inoltre lo sforzo collettivo della collaborazione tra NASA ed i suoi partner Internazionali e privati. E devo dire che questo mi piace molto, è un punto molto importante. Rappresenterà uno sforzo molto più "globale" per estendere l'orizzonte umano a ben oltre il nostro mondo.

William Gerstenmaier (Associate Administrator per le Human Exploration and Operations, NASA Headquarters): "La strategia NASA collega attività a breve termine e lo sviluppo di [nuove] capacità al viaggio su Marte e ad un futuro con una presenza umana sostenibile nello spazio profondo. Questa strategia traccia un percorso verso obiettivi all'orizzonte, offrendo allo stesso tempo benefici a breve termine e definendo un'architettura resiliente in grado di adattarsi alle variazioni di bilancio, priorità politiche, nuove scoperte scientifiche, innovazioni tecnologiche ed evoluzioni nelle partnership".

Sembra proprio che la NASA stia percorrendo un nuovo territorio, con un approccio in grado di adattarsi a nuove scoperte scientifiche ed a nuove opportunità. Lo sforzo attuale è concentrato sui componenti di questa grande architettura che ad ora sono ritenuti indispensabili.

In parallelo, l'Ente Spaziale Americano continuerà a perfezionare un'architettura tutt'ora in evoluzione per quelle capacità e tecnologie che richiedono ulteriori studi e ricerca. Tutto ciò definirà le attività che verranno condotte nei prossimi due decenni.

Nuove Sfide

Le sfide da affrontare e vincere sono molteplici e di fondamentale importanza. Vivere e lavorare nello spazio è un'attività molto rischiosa ed un certo margine di rischio è accettabile, è parte integrante del concetto di esplorazione.

Per espandere la presenza e la permanenza umana nello spazio in maniera affidabile ed il più possibile sicura sono molteplici gli asset da "conquistare".

Prima di tutto un nuovo sistema di trasporto spaziale più potente ed affidabile. Nuove modalità per lavorare e vivere nello spazio sono altrettanto importanti, basate su di una maggiore indipendenza dalla Terra e su di una maggiore affidabilità dei sistemi.

La NASA ha racchiuso le nuove sfide tecnologiche ed operative in tre categorie:

1. trasporto, invio di uomini e cargo nello spazio in modo efficiente, sicuro ed affidabile;
2. lavorare nello spazio, consentendo operazioni produttive per l'equipaggio e per i sistemi robotici;
3. mantenere la salute, sviluppando sistemi abitativi che siano sicuri, sani e sostenibili per l'esplorazione umana

Investimenti strategici

La NASA sta investendo in tecnologie che possano produrre un beneficio sia per  sé stessa che per i partner industriali, minimizzando allo stesso tempo i costi complessivi attraverso partnership innovative.

Attraverso un'infrastruttura di trasporto in grado di evolvere, gli studi in corso sull'architettura del volo spaziale e le attività di prototipizzazione rapida, la NASA sta sviluppando concetti di architettura resiliente che si concentrano sulle capacità critiche in una serie di potenziali missioni.

Sulla Stazione Spaziale Internazionale sono in corso attività di ricerca comportamentale e sulla salute umana orientate per missioni su Marte.

Nuovi sistemi di supporto, componenti realizzati con stampa 3D, nuove tecniche per la gestione dei materiali con tecniche di utilizzazione di risorse in-situ, sono alcuni esempi di aree di studio.

La prossima missione di rifornimento operata da SpaceX porterà sulla ISS il modulo espandibile Bigelow Expandable Activity Module, un dimostratore per moduli abitabili "gonfiabili".

Mediante il nuovo lanciatore SLS (Space Launch System), la capsula per equipaggi Orion e gli aggiornamenti alle infrastrutture di terra dei siti di lancio la NASA sta sviluppando le capacità di trasporto spaziale di base per il viaggio su Marte e per mantenere e consolidare l'accesso e l'utilizzo dell'orbita bassa Terrestre.

Con la futura la missione ARM (Asteroid Redirect Mission) la NASA testerà una nuova capacità, un sistema di propulsione elettrico Solare che sarà anch'esso fondamentale per raggiungere il Pianeta Rosso.

ARM darà l'opportunità di testare e validare nuove tecniche per effettuare attività extra-veicolari e per maneggiare campioni di materiale, consentendo agli astronauti di studiare varie tonnellate di rocce di un asteroide, con la potenzialità inoltre di compiere nuove scoperte scientifiche sulla formazione del nostro Sistema Solare.

La NASA è impegnata anche nella gestione delle infrastrutture a terra e dei servizi forniti dallo Deep Space Network (DSN), dal Near Earth Network (NEN) e dallo Space Network (SN), elementi fondamentali per le comunicazioni umane e delle sonde robotiche attraverso l'intero Sistema Solare.

Sono più di 40 anni che la NASA invia sonde automatiche su Marte. Orbiter, lander e rover sono diventati via via sempre più complessi per le tipologia di esperimenti in grado di effettuare.

Il risultato è che hanno fornito dati inestimabili sull'ambiente Marziano, aiutando gli scienziati Terrestri a meglio inquadrare le sfide che occorrerà vincere, nonché quali risorse sono presenti sul Pianeta Rosso.

Con il sistema di atterraggio inventato per il Mars Science Laboratory Curiosity (lo sky crane) è stato possibile far atterrare 1 tonnellata sulla superficie di Marte. Dovranno essere realizzate tecnologie per far atterrare almeno 10 tonnellate per una missione umana sul Pianeta Rosso. Atterrare e far ripartire.

Cosa diventeremo?

Non ho alcun dubbio che riusciremo a toccare il suolo di Marte. Ma non si tratterà "solamente" di mettere il piede dell'uomo sulla superficie di un nuovo mondo. C'è qualcosa di più profondo.

Tutte le sfide che verranno vinte per raggiungere quella superficie, tutte le tecnologie che saranno inventate, tutte le nuove attività che verranno realizzate, tutti gli anni dedicati ad inventare qualcosa di nuovo costituiranno un cammino che culminerà certo con Marte, ma che avrà anche un altro risultato, forse anche più importante.

Tutto ciò che inventeremo e che saremo resterà in noi e ci renderà diversi da come eravamo all'inizio.
Spingeremo molto più in là il limite di ciò che saremo in grado di fare, di dove potremo arrivare. E' un po' come raggiungere e superare un livello e passare al successivo.

Ma per fare questo è necessario percorrere un sentiero, in cui studieremo, inventeremo e supereremo noi stessi per imparare a fare cose nuove. 

E forse è questo vero viaggio!