PROSSIME MISSIONI ESPLORATIVE

Il nuovo motore nuclare per le future missioni spaziali    

Esplorazioni spaziali. Ecco cosa è previsto per il prossimo decennio grazie a una serie di accordi e collaborazioni internazionale, le agenzie spaziali hanno in programma di raggiungere nuovamente la e succesivamente Marte.
Le esplorazioni spaziali, oltre ad essere molto interessanti, hanno anche bisogno di fondi e di certezze finanziarie a lungo termine per essere avviate e concluse.
Le missioni spaziali, quindi, necessitano di una collaborazione a livello internazionale, che riguarda tutte le agenzie che sono presenti sul pianeta, divenendo così un framework, un programma, un’infrastruttura e non più una singola missione. Inoltre, le missioni spaziali sfruttano i dati raccolti da quelle precedenti per riuscire a pianificare quelle future.
Questa organizzazione è stata quella utilizzata dalla ISS negli ultimi 20 anni, per quanto riguarda lo sviluppo delle attività spaziali in orbita bassa, una struttura che ad oggi rimane un esempio unico di infrastruttura multifunzionale, nata grazie alla partnership di diverse agenzie spaziali.
Il programma Artemis, che prevede la collaborazione tra la ESA e la NASA, si concentra sulla progettazione del modulo di servizio, l’ESM, della capsula Orion, con un invio previsto dal lanciatore super-pesante SLS, di cui si attende da svariati anni l’inaugurazione, prevista al momento per la fine del 2021. Il terzo volo del programma Artemis 3 è previsto per il 2024, una missione che riporterà un equipaggio, dopo quelli avvenuti con gli Apollo, sulla superficie lunare.
L‘Orion sarà fondamentale anche per il progetto Gateway Lunare, perché avrà la funzione di un “taxi” tra la Terra e l’orbita lunare. L’ESA a tal proposito prevede di sviluppare un proprio servizio cargo con cui recarsi verso l’orbita lunare, denominata Cis-Lunar Transfer Vehicle, la CLTV.
In progetto in Europa c’è anche un’altra iniziativa destinata all’esplorazione lunare, la EL3, acronimo di European Large Logistic Lander, un lander ideato per poter trasportare un peso di 1,3 tonnellate sulla superficie della Luna. Il lander, che è stato progettato per essere indipendente dal Gateway, sarà inviato dal lanciatore Ariane 6, da Kourou. Momentaneamente, ancora non è stato costruito, ma sono state già scelte due aziende in grado di idearne il design, l’Airbus e il Thales Alenia Space, alla fine sarà l’ESA a scegliere il progetto migliore.
L’Agenzia Spaziale Europea conta di riuscire a portare a termine dalle 3 alle 5 missioni grazie ai lander EL3 nel prossimo decennio.
 

Esploriamo il pianeta Marte

Secondo le ultime scoperte effettuate a livello geologico, su Marte miliardi di anni fa l’acqua scorreva abbondante, raccogliendosi in pozze, laghi e profondi oceani. E secondo alcune rosse previsioni ancora un buon 30/90 % di acqua è ancora intrappolata all’interno di minerali nella crosta del pianeta. Quidi tutta l'acqua un tempo presente su Marte o è da tempo evaporata nello spazio a causa della bassa gravità del Pianeta rosso, oppure si nasconde nel terreno pronta ad essere estratta per facilitare la colonizzazione terrestre. Alcune linne di pensiero ipotizzano che Marte nell'antichità contenesse sufficientememte acqua da coprire l’intero pianeta, in un oceano profondo da 100 a 1500 metri; più o meno equivalente alla metà dell’Oceano Atlantico. Mentre parte di quest’acqua è innegabilmente scomparsa attraverso la fuga atmosferica, le nuove scoperte, suggeriscono che questa ipotesi non tiene conto della maggior parte dell’acqua perduta. Marte a causa della sua distanza risulta decisamente più complicato rispetto alle missioni lunari. L’ESA, per il momento, ha in corso solamente un programma di esplorazione robotica per Marte, l’ExoMars, è un altro pianificato, il Mars Sample Return. Il Mars Sample Return, è una missione decisamente più difficile che a livello tecnico è già cominciata, con lo scopo finale di riuscire a riportare sulla Terra dei campioni di suolo marziano. Al momento un rover della NASA è in viaggio verso Marte, il Perseverance. La missione prevede che una volta atterrato il rover dovrà raccogliere i campioni di suolo, che saranno inseriti in delle provette e che verranno lasciati in determinati punti del pianeta. Successivamente, sarà inviato un altro rover, il SFR, o Sample Fetch Rover, progettato con 4 ruote e delle dimensioni molto ridotte, con lo scopo di raccogliere le provette.

 
Gli ingegneri che lo stanno progettando prevedono che riuscirà a percorrere anche 200 metri al giorno in completa autonomia. Inoltre, sarà alimentato con pannelli solari e dovrà svolgere la sua missione in soli 6 mesi. Il programma ERO, con un costo totale previsto di 491 milioni di euro, al momento è l’orbiter marziano più grande mai progettato fin’ora. Infatti, presenta un peso complessivo di 6 tonnellate e dei pannelli fotovoltaici che si estendono per 144 m². ERO è stato progettato per portare a termine un programma mai realizzato fin’ora, ossia quello di catturare una piccola sfera metallica in orbita marziana e riportarla sulla Terra. Il lancio dell’orbiter è previsto per il 2026 a bordo di un razzo Ariane 6 da Kourou, e avverrà subito dopo l’invio del SFR, ma con un arrivo previsto anticipato rispetto all’altro lancio, perché non soggetto alle restrizioni climatiche di superficie che invecelimitano la traiettoria dell’altro rover.
L’orbiter avrà la funzione di transponder principale per tutti i mezzi di superficie e attenderà che si compiano tutte le attività programmate, come il recupero dei campioni, lo stoccaggio dentro l’OS, Orbiting Sample, e il lancio col MAV in un’orbita marziana a 300 km di quota. L’ERO dovrà afferrare l’OS, ossia una palla delle dimensioni di quella da pallacanestro, un gesto che potrebbe sembrare piuttosto semplice ma non in orbita intorno a Marte. Infatti, l’ERO dovrà individuare l’oggetto da molto lontano ed eseguire una manovra di rendez-vous, il tutto in modo completamente indipendente a milioni di chilometri dal centro di controllo della Terra. L’ERO, una volta che avrà preso il bersaglio, lo dovrà inserire in un involucro per la protezione da contaminazioni biologiche, e porre il tutto all’interno dell’EEV, Earth Entry Vehicle, un evento che è stato previsto per il 2029.

Esploriamo Marte per colonizzarlo? 

Per essere avviato il programma ERO si dovrà attendere l’allineamento planetario opportuno, dettato dalle leggi della meccanica orbitale, per riuscire a eseguire una manovra di inserimento in orbita di trasferimento verso la Terra, condizione che avverrà a fine 2030. L’ESA potrà utilizzare solamente tecnologie già sperimentate con successo nello spazio, tra cui il TRL 9, o Technology Readiness Level, le tecnologie di rendez-vous già usate da ATV per attraccare sulla ISS, e sistemi di navigazione ottica che verranno testati con la prossima missione del programma Cosmic Vision, il JUICE. L’ESA quest’anno per questo progetto ha già assegnato 1,3 miliardi di euro di contratti in totale, una somma che salirà fino a quasi 3 miliardi entro la fine dell’anno prossimo, un’iniziativa che sottolinea l’impegno europeo per l’esplorazione planetaria. Su Marte inoltre potrebbero esserci dozzine di laghi sotterranei pieni d'acqua potabile. Già nel 2018 gli scienziati hanno scoperto un grande lago sotterraneo al polo sud di Marte che non sarebbe un caso isolato. Le ricerche degli sicenziati potrebbero ver sottostimato il numero di laghi sotterranei che si trovano al polo sud marziano, secondo quanto riporta un nuovo studio pubblicato sulla rivista Geophysical Research Letters.I n particolare, gli esperti hanno potenzialmente scoperto dozzine di laghi sepolti, sebbene ammettano che alcune delle loro scoperte sono da considerare come "ambigue". Secondo quanto riportano i dati dei radar, i laghi sono probabilmente reali.Alcuni di questi sembrano essere sorprendentemente vicini alla superficie del pianeta, dove le temperature sono così basse da ghiacciare l'acqua. Pertanto o l'acqua liquida è comune sotto il polo sud di Marte, o esistono segnali sulpianeta che sono indicativi di altra attività. Ad esempio potrebbero essere i vulcani attivi a mantenere abbastanza caldi i liquidi salmastri del sottosuolo. Tuttavia non ci sono prove di attività vulcanica nell'area e l'idea potrebbe non reggere. Attualmente, infatti, l'identità dei nuovi laghi marziani e il meccanismo che impedisce loro di congelarsi rimane sconosciuto e ci aspettiamo quindi dalle prossime esplorazioni di comprendere meglio questo meccanismo.
 

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