Con il lancio della missione Artemis 1, la NASA, in collaborazione con l’Agenzia Spaziale Europea (ESA), ha dato il via ad un ambizioso progetto che punta a portare di nuovo l’uomo sulla Luna, a creare una stazione in orbita intorno alla Luna (Lunar Gateway) e una base lunare al fine di utilizzare il nostro satellite naturale come un trampolino di lancio verso un altro grande obiettivo: Marte.
Il programma Artemis, infatti, punta a testare le tecnologie necessarie ad effettuare missioni umane sul Pianeta Rosso. La presenza sul suolo lunare sarà sostenibile anche da un punto di vista ambientale e consentirà di fare ricerca per acquisire conoscenze utili anche alla vita sulla Terra. A tale scopo sono necessarie una serie di tecnologie innovative che la collaborazione tra la NASA e l’ESA può mettere in campo attraverso i rispettivi sistemi industriali.
Le tappe del programma Artemis
Sono diversi gli elementi che compongono l’ambizioso programma Artemis, tra cui: un sistema di lancio (Space Launch System o SLS), il veicolo spaziale Orion che trasporterà gli astronauti, un Lunar Gateway e un sistema di atterraggio lunare. Le tappe previste dal programma sono tre. Prima Artemis I, cioè il test dello Space Launch System con il volo di prova senza equipaggio di Orion intorno alla Luna e ritorno. Il razzo, partito il 16 novembre, ha portato in orbita il veicolo spaziale Orion, che girerà intorno alla Luna e rientrerà sulla Terra con atterraggio al largo della costa di San Diego.
Artemis II, invece, effettuerà il primo test di volo attorno alla Luna con a bordo l’equipaggio. Questa seconda missione servirà a dimostrare che i sistemi di Orion sono pronti a sostenere gli astronauti in missioni di lunga durata e permetterà all’equipaggio di esercitarsi in operazioni essenziali per il successo della missione successiva. Artemis III, infine, rappresenterà il ritorno dell’umanità sulla superficie della Luna, riportandovi il primo uomo, insieme alla prima donna.
Artemis: il contributo dell’Italia
L’Italia, con il contributo dell’Agenzia Spaziale Italiana (ASI), gioca un ruolo di primaria importanza nel programma Artemis, nei suoi sviluppi per la permanenza dell’uomo sulla Luna e nel suo prossimo viaggio verso Marte. A livello industriale, grazie a Leonardo e alle joint venture Thales Alenia Space (67% Thales, 33% Leonardo) e Telespazio (67% Leonardo, 33% Thales), vengono messe a disposizione una serie di competenze distintive nel campo delle infrastrutture, della robotica, dell’intelligenza artificiale e della connettività, oltre a servizi e operazioni che saranno di rilevanza strategica per Artemis.
Orion è dotato dello European Service Module (ESM) dell’ESA, il modulo che fornisce elettricità, propulsione, controllo termico, aria e acqua ai viaggiatori. Leonardo, presso lo stabilimento di Nerviano (Milano), realizza i pannelli fotovoltaici (Pva) che compongono le quattro “ali” del modulo di servizio: queste misurano sette metri ciascuna e sono in grado di erogare circa 11kW complessivi per l’alimentazione dell’elettronica di bordo. Sempre in Lombardia vengono prodotte le unità elettroniche (Pcdu) che servono per il controllo e la distribuzione di energia al veicolo spaziale. Thales Alenia Space ha invece curato la realizzazione della struttura del modulo ESM e dei sottosistemi critici – compreso il sistema per la protezione dai micrometeoriti e il controllo termico.
Il Lunar Gateway e la base lunare
Lunar Gateway è la stazione spaziale che orbiterà intorno alla Luna e che offrirà un punto di appoggio importante per i nuovi esploratori. Il Gateway sarà composto da diversi moduli pressurizzati, dove gli astronauti potranno vivere e condurre le loro attività. Thales Alenia Space a Torino realizza: I-HAB, modulo abitativo internazionale; ESPRIT, modulo per le comunicazioni e il rifornimento; e infine la struttura primaria di HALO, il modulo abitativo e logistico.
Ci sono poi una serie di ulteriori elementi e progetti richiesti dalle agenzie spaziali per la creazione di una base lunare (“base camp”) che fornirà infrastrutture e servizi agli abitanti lunari. L’obiettivo è creare le migliori condizioni di vita per chi viaggerà sulla Luna per lavoro o svago, e chi invece da qui dovrà partire verso nuove missioni, come ad esempio Marte.
La robotica sarà una tecnologia centrale per fornire supporto alla realizzazione del villaggio. Bracci e trivelle robotiche lavoreranno grazie ad algoritmi e intelligenza artificiale per aiutare l’uomo a scavare e costruire strutture, coltivare piante, estrarre e trasformare le sostanze in acqua e ossigeno o in propellente per lanci dal suolo lunare. Leonardo ricopre un ruolo di leadership nella robotica spaziale, avendo già sviluppato trivelle per missioni di esplorazione di una cometa, di Marte e della Luna stessa, e avendo progettato un complesso braccio robotico per il programma Mars Sample Return.
Thales Alenia Space sta invece studiando un “lunar shelter“, il primo avamposto pressurizzato che ospiterà gli astronauti sulla superficie, ma anche moduli per il trasporto e la logistica: una struttura pressurizzata polivalente, flessibile ed evolvibile per uno studio ASI (modulo multi-purpose – MMP).
Sono in fase di studio, inoltre, il veicolo di trasferimento cislunare (CLTV) e lo European Lunar Lander (EL3), entrambi progetti ESA che potranno offrire supporto alle missioni Artemis con, ad esempio, la fornitura di merci e servizi.
Telecomunicazioni
Per effettuare tutte queste attività, sarà inoltre indispensabile creare una rete di servizi di telecomunicazioni e navigazione che garantisca il costante contatto degli astronauti e dei sistemi robotici tra di loro o con i centri di controllo, oltre che a fornire un preciso posizionamento sulla superficie lunare. In questo ambito Telespazio, alla guida di un consorzio internazionale, è stata selezionata dall’ESA per lo studio di un’infrastruttura per le telecomunicazioni e navigazione lunare. Il progetto rientra nell’iniziativa Lunar Communications and Navigation Services (Lcns) del programma Moonlight e, tra i requisiti, analizzerà la possibilità di rendere il sistema interoperabile con LUNANET, l’infrastruttura per il supporto del programma Artemis.
