Il futuro dell’esplorazione spaziale passa per l’Italia: così conquisteremo prima la Luna e poi Marte

Negli scorsi anni si è assistito a un acceso dibattito interno alla comunità scientifica a proposito di quelli che dovevano essere i prossimi obiettivi dell’esplorazione spaziale. «C’era chi voleva tornare sulla Luna, chi guardava agli asteroidi, chi puntava direttamente a Marte», spiega Franco Fenoglio. «Oggi appare chiaro che l’obiettivo finale è quello di portare l’uomo sul pianeta rosso, ma per arrivarci è fondamentale procedere per step successivi», concorda Andrea Allasio.

Franco Fenoglio e Andrea Allasio sono due dei protagonisti italiani dell’esplorazione spaziale. Forse meno noti al pubblico mainstream rispetto ai nostri astronauti – Samantha Cristoforetti e Paolo Nespoli su tutti – ma altrettato fondamentali in quanto resposabili di alcune tra le più importanti missioni che a breve partiranno alla scoperta dello spazio profondo. Fenoglio e Allasio sono rispettivamente Head of Human Spaceflight & Transportation Programs Unit e Responsabile Exomars 2022 per conto di Thales Alenia Space, l’azienda con sede a Torino che recentemente ha ottenuto contratti milionari per lo sviluppo e la produzione di componenti fondamentali alle future missioni sulla Luna e su Marte.

L’anniversario dell’Iss e il futuro dell’esplorazione spaziale

In occasione dei 20 anni dall’arrivo dei primi astronauti a bordo della Stazione Spaziale Internazionale – 2 novembre 2000 – Giornalettismo ha cercato di fare il punto con i due esperti circa lo stato dell’esplorazione spaziale oggi, cercando di capire quali saranno i contributi italiani alle prossime missioni e, più in generale, le importanti sfide che ci attendono dal punto di vista scientifico e tecnologico.

Come si è detto, nonostante l’obiettivo finale dell’esplorazione spaziale sia quello di portare l’uomo sul pianeta rosso, la comunità scientifica concorda sul fatto che è necessario procedere per gradi. «Non è pensabile portare l’uomo su Marte con le tecnolgie di cui disponiamo oggi – assicura Allasio – È necessario sviluppare ad esempio il propellente per arrivarci, o implementare una serie di facility che permettano all’equipaggio di produrre quello che non possono portare con sé durante il viaggio di andata». La Luna, al contrario, è sufficientemente vicina alla Terra – ci si arriva in una settimana circa – da permettere agli astronauti di sperimentare le tecnologie necessarie alla futura colonizzazione di un pianeta diverso dalla Terra. E a capire come affrontare eventuali difficoltà.

Il programma Artemis: l’uomo getta le basi per colonizzare la Luna

Da qui i programmi messi a punto dalle agenzie dei diversi Paesi che hanno come obiettivo la Luna. Primo tra tutti Artemis, programma spaziale che vede la Nasa collaborare con l’Agenzia spaziale europea (Esa), la giapponese Jaxa e la canadese Csa, il cui obiettivo è quello di riportare l’uomo e la (prima) donna sul satellite terrestre. Non solo. Dopo le due missioni di allunaggio previste rispettivamente per il 2024 e il 2026, il programma prevede di istituire una struttura sostenibile in orbita, il cosiddetto Gateway Lunare, che nelle intenzioni dei suoi ideatori diventerà un avamposto per gli astronauti e un laboratorio dove svolgere ricerche scientifiche. A partire dal 2026, in altre parole, gli astronauti avranno due opzioni: decollare dalla Terra e atterrare direttamente sulla Luna, o attraccare la loro capsula spaziale Orion alla stazione orbitante e quindi lanciarsi sulla Luna.

«Come Thales Alenia Space partecipiamo al programma Artemis seguendo da una parte la realizzazione dei moduli che atterreranno sulla superficie lunare – i cosiddetti Human Landing System – e dall’altra l’ideazione e la produzione dei moduli che andranno a costituire la stazione orbitante intorno alla Luna», spiega Franco Fenoglio.

Il primo step è dunque rappresentato dalla missione 2024. Una missione per certi versi dimostrativa, sottolinea Fenoglio, che durerà tra i cinque e i sette giorni, un periodo di tempo ridotto ma utile a sperimentare alcuni aspetti chiave nell’ottica di una permanenza più stabile dell’uomo sulla Luna. «Si tratta di una missione propedeutica all’evoluzione dei futuri lander, che negli anni a venire saranno in grado di assicurare, tra le altre cose, viaggi più frequenti e regolari, una maggiore durata delle missioni e il trasporto di quattro astronauti, invece che due».

Le difficoltà da affrontare per riportare l’uomo sulla Luna

Il fatto che l’uomo sia già stato sulla Luna potrebbe far pensare che la missione 2024 non comporti particolari criticità. Niente di più sbagliato. Il primo problema è rappresentato dal tempo: il team di Fenoglio ha in carico la costruzione di una parte significativa della cabina che ospiterà i due astronauti, ovvero uno dei primi elementi che dovrà essere messo a disposizione del consorzio americano affinché possa integrarlo con tutto il sistema dello Human Landing System. «Dovremo consegnare il nostro lavoro alla Nasa entro la fine del 2022. Tempi strettissimi se paragonati, ad esempio, ai programmi per la realizzazione della Stazione spaziale internazionale che duravano 6/7 anni», assicura Fenoglio.

C’è poi il fattore peso (i lanciatori hanno un limite di massa), l’individuazione di un materiale alternativo al vetro per le finestre del modulo (si sta lavorando sui silicati), l’effetto della regolite lunare sulla funzionalità dei sistemi del lander (gli astronauti dell’Apollo ebbero problemi con le loro tute a causa dell’abrasività della polvere).

Le criticità naturalmente aumentano quando si passa alla progettazione del Gateway, la stazione orbitante lunare. In questo caso una delle principali problematiche da risolvere è quella rappresentata dall’effetto delle radiazioni cosmiche sugli astronauti. «Uno dei motivi per cui la durata delle missioni lunari è così limitata», spiega Franco Fenoglio.

L’Italia e l’esplorazione di Marte: la Missione ExoMars 2022 alla ricerca di forme di vita

Parallelamente, procede la corsa dell’uomo verso Marte. Una delle prossime missioni è quella denominata ExoMars 2022, attualmente in fase piuttosto avanzata. «Lo scopo dell’operazione è quello di individuare eventuali forme di vita presente o passata sul pianeta», spiega Allasio, resposabile per conto di Thales Alenia del contributo italiano. La missione si compone di tre moduli: un modulo Carrier reposabile del viaggio verso Marte, un modulo di discesa che effettuerà l’ammartaggio e che conterrà il rover in grado di muoversi sul suolo marziano. Il lancio è previsto da Bajkonur nel 2022, mentre l’arrivo in orbita marziana dovrebbe avvenire circa un anno dopo.

Il rover che verrà spedito su marte conterrà una trivella unica nel suo genere (realizzata dall’italiana Leonardo) in grado di scavare fino a 2 metri di profondità per individuare eventuali tracce di vita. «Marte non ha campo magnetico, quindi le radiazioni solari arrivano sulla superficie del pianeta», spiega Allasio. «Di conseguenza non è possibile trovare segni di vita sulla superficie, è necessario andare in profondità». Tra i numerosi contributi italiani a ExoMars 2022, vi è anche il laboratorio di analisi del rover, in grado di studiare in ambiente sterile i campioni prelevati. «Si tratta di una tecnologia che abbiamo sviluppato qui a Torino, e che nemmeno la Nasa possiede», assicura Allasio. Lo step successivo – rappresentato dalla futura missione Mars Sample Return – prevede di riportare sulla Terra parte dei campioni prelevati su Marte.

Perché è importante l’esplorazione della Luna e di Marte

Si capisce insomma come ad oggi le missioni marziane siano in effetti propedeutiche allo studio dell’ambiente che i primi astronauti inviati su Marte dovranno affrontare, insieme alle sfide che esso comporta. Le missioni che parallelamente si portano avanti sulla Luna – più avanzate nell’ottica di una presenza umana stabile – contribuiscono allo scopo aiutando a sviluppare le tecnologie che saranno necessarie a una eventuale colonizzazione del pianeta rosso. Oltre al fatto che il Gateway lunare potrà rappresentare in futuro una base intermedia del viaggio verso Marte. «La Luna può fornire molte risposte utili all’esplorazione spaziale e della capacità di colonizzare pianeti al di fuori della Terra», conferma Fenoglio. Che si dice inoltre sicuro di come il satellite terrestre abbia ancora molti segreti da svelare. «Le missioni effettuate fino ad oggi sulla Luna sono state brevi e si sono concentrate sempre sulle stesse aree. Il lato oscuro, ad esempio, rimane inesplorato; e si da il caso che quella sia una zona particolarmente favorevole all’osservazione astronomica», spiega.

“Scoprire luoghi nuovi è nel nostro Dna – conclude Allasio – Mandare l’uomo sulla Luna prima e su Marte poi può aiutarlo a trovare risposta a quegli interrogativi che si pone da sempre. Come, ad esempio, capire come si è sviluppata la vita nel sistema solare”. E in questo viaggio, come hanno bene spiegato gli esperti, anche l’Italia è in grado di offrire il suo valido contributo.