ASI: Dopo "Verne" c'è Marte

L’articolo di Giovanni F. Bignami sul “Corriere della Sera”

Ora l’Atv- Jules Verne, il modulo di trasporto automatico costruito dall’Agenzia Spaziale Europea, si è agganciato, alla Stazione Spaziale Internazionale “Iss”. Dopo aver consegnato un carico di rifornimenti, il “Jules Verne” le farà da cassonetto dei rifiuti per circa sei mesi, per poi rientrare nell’atmosfera e disintegrarsi sopra il Pacifico. La sua importanza va però molto oltre lo scopo immediato: l’ATV potrebbe (e a mio parere, dovrebbe) diventare il primo tassello di una strategia europea per arrivare su Marte.

Con questa missione, la Stazione Spaziale viene per la prima volta raggiunta da una base diversa dalle “solite” Cape Canaveral e Baikonur, e usando un mezzo diverso da Space Shuttle e Soyuz. E’ un salto di qualità enorme nelle capacità europee di accesso allo spazio, e sarebbe un peccato accontentarsi di costruire i sei o sette ATV previsti fino al 2015 (data in cui dovrebbe andare in pensione la ISS) e poi chiudere bottega.

Al contrario, è già tempo di guardare oltre la ISS. E dove guardare, se non a Marte? Il Pianeta Rosso è l’unico obiettivo sensato per l’esplorazione umana dello spazio nel prossimo secolo. Gli americani hanno chiarito da tempo che per loro la strada per Marte passa prima dalla Luna con una base permanente. L’Europa potrà naturalmente avere una parte in questa strategia, ma dovrebbe da subito affiancargliene un’altra, partendo da alcuni dati di fatto. Il solo modo per mandare esseri umani su Marte è usare una navicella spaziale alimentata da energia nucleare. Solo il nucleare consente di muovere un mezzo delle dimensioni di un Airbus 380 abbastanza velocemente perché arrivi su Marte e torni indietro senza esporre l’equipaggio troppo a lungo alle letali radiazioni cosmiche. Questa “corazzata” spaziale dovrà essere assemblata e lanciata nello spazio, in piena sicurezza, da una cantiere orbitante di nuova generazione. A differenza dell’attuale, questa nuova stazione potrebbe anche non essere sempre abitata. Gli astronauti-ingegneri potrebbero andarvi solo quando necessario, risparmiandosi costosi viaggi avanti e indietro e affidando ai robot gran parte del lavoro di bordo. La manovra di aggancio tra ATV e Stazione Spaziale, completamente automatizzata, è già una bella prova generale delle complesse operazioni che dovrebbero svolgersi su quel cantiere orbitante. Ma per arrivare a realizzarlo, l’Europa dovrà dotarsi anche di mezzi propri per il volo umano nello spazio. Tre allora i passi necessari: rendere l’ATV capace di rientrare sano e salvo a Terra, adattarlo a ospitare un equipaggio, e di pari passo adattare il vettore Ariane5 per le missioni abitate.

Questo è il momento giusto per iniziare a progettare il futuro dell’esplorazione spaziale. Tocca ai politici europei ora prendere l’iniziativa, per dimostrare lo spirito innovativo e il coraggio dell’industria e della scienza europee.

Di Giovanni Fabrizio Bignami Presidente Agenzia Spaziale Italiana e IUSS - Pavia

Fonte: ASI

Parole sante! Al di là delle grandissime sfide tecnologiche, sono sempre convinto che l’ostacolo più grande sia la volontà politica. Speriamo che alla prossima riunione i ministri abbiano un minimo di lungimiranza.

Capisco l’entusiasmo, pero’ non sono d’accordo.
In tempi come questi di vacche magre avere 2 (o magari 3 0 4, non dimentichiamo russi e/o cinesi) diversi programmi su di un solo obiettivo ambizioso come Marte mi sembra veramente un delittuoso spreco di risorse sia economiche che di professionalita’.
L’ISS e’ una bella dimostrazione di cooperazione internazionale e sta reggendo bene i recenti sviluppi non proprio idilliaci dei rapporti USA-Russia.
Penso che questa sia la strada da seguire. E in quest’ottica noi europei per contare di piu’ (in tutti i sensi) dobbiamo semplicemente aumentare i budget: in ogni caso non raggiungeranno mai i livelli richiesti da una missione marziana “autonoma”.

(e poi, con licenza, l’ESA non ha mai mandato un topolino nello spazio con una nave propria e adesso vogliamo arrivare fino a Marte? :kissing_heart:)

Magari riusciamo a trascinarci dietro gli altri!
Comunque dal discorso si capisce che è un obbiettivo finale e che prima andranno consolidatele le basi orbitali e perchè no, lunari.

Ciao a tutti,
anch’io penso che il passo successivo debba essere la Luna, necessariamente con lo stesso spirito “internazionale” che ha reso possibile la nascita della ISS, che di fatto è il più grande sforzo umano di collaborazione a livello planetario.

Sergio

Non sono d’accordo, la Luna è certamente un passo importante ma credo del tutto slegato dall’obiettivo, se questo vuole essere, di Marte.
Sulla Luna non si collaudano habitat per Marte, sulla Luna non si parte per andare su Marte, sulla Luna non si vivrà mai come su Marte e andare sulla Luna non è come andare su Marte.
Sulla Luna però ci si può andare per altri mille motivi altrettanto validi e importanti. Per cui non credo si debba automaticamente passare per la Luna per andare su Marte, è un buon banco di prova… ma non molto diverso dalla LEO se utilizzato per testare tecnologie marziane…
L’ESA non ha mai mandato “un topolino” in maniera autonoma nello spazio semplicemente perchè è sempre stato più conveniente comprare il servizio da qualcun altro risparmiando soldi e investendoli in qualche cosa d’altro e non per mancanza di competenze. Per cui il giorno che l’obiettivo sarà quello di arrivare dove altri non sono arrivati… beh basterà la volontà poilitica di farlo non abbiamo nulla da imparare da nessuno.

Sui programmi distinti non sono ugualmente d’accordo perchè non siamo più in guerra fredda e avere 2 o 3 programmi con obiettivi simili non significa automaticamente che siano a compartimenti stagni viaggiando paralleli senza mai incontrarsi, e la ISS ne è l’esempio lampante, un obiettivo comune gestito da programmi diversi con obiettivi simili e concordati insieme, il segmento russo vive abbastanza per conto suo, quello internazionale anche, questa è a mio parere la strategia giusta, un obiettivo comune, gestito con programmi separati e con passaggi di informazioni e scambi importanti fra i partner.
E’ come avere una destinazione e decidere di fare strade diverse ma arrivando sempre allo stesso punto aiutandosi se c’è bisogno oppure seguire tutti un’unica strada ma che se si rivelasse sbagliata sarebbe un enorme problema.
Molti paesi che puntano ad un unico obiettivo, con un unico sistema ed un’unica possibilità, ho paura che ci si perda in questioni burocratiche, nazionalistiche e finanziarie allungando i tempi in maniera esponenziale, mentre vedo molto meglio una collaborazione non troppo vincolante, con obiettivi comuni ma programmi parzialmente autonomi.
Altrimenti poi capita come la ISS che si toglie un partner… e tutto il castello crolla… tutti importanti ma nessuno indispensabile…

Nè Apollo nè Ares hanno avuto e avranno bisogno di un cantiere orbitante per le operazioni di iniezione translunare. Quindi ho seri dubbi sulla necessità di una base orbitante per raggiungere altri corpi celesti. D’accordissimo circa la necessità di sviluppare la propulsione nucleare. Si tratta solo di valutare se utilizzarla in termini di mera velocità per raggiungere Marte (in due mesi?) o se utilizzare un motore nucleare fin dal lancio del vettore per portare carichi maggiori in orbita. Nel secondo caso, evidentemente verrebbe meno la necessità di assemblaggi spaziali dei componenti di una nave che si lanci nello spazio profondo. Una futura nave marziana potrebbe essere una sorta di Ares IV molto più grande munito di motore nucleare. Ciao.

Beh certo, infatti si stava parlando di una missione marziana, la quale non potrà certamente essere lanciata in un unico “colpo” per cui bene o male dovrà prima essere una stazione in LEO, poi se questa sarà assemblata agganciandola ad una piccola stazione di assemblaggio (non sarà sicuramente un gigante come la ISS) è questione di ottimizzazione di tempi e pesi e probabilmente sarà necessaria (o almeno molto utile) per assemblare una possibile nave marziana.

Una futura nave marziana potrebbe essere una sorta di Ares IV molto più grande munito di motore nucleare.

Questa credo sia fantascienza, per nucleare ormai è sottointeso che si parla di utilizzo spaziale, credo non vedremo mai alcun tipo di propulsione nucleare in atmosfera.

Beh allora perchè vediamo navi a propulsione nucleare nei mari?

Non scordiamo che vi sono fondamentali differenze nel tipo di prestazioni, stress e compiti tra un transatlantico ed un razzo.

Non è escluso in assoluto che si veda mai un razzo propulso da un motore nucleare già dal suo lancio da Terra, ma vanno attentamente valutati i rapporti rischio/benefici.

Anni fa le vecchie superpotenze pensarono di utilizzare un reattore nucleare per alimentare un motore a getto di un aeroplano. Si studiò e sperimentò molto, ma i costi ambientali e per l’equipaggio in termini di saute erano enormi, e si lasciò perdere.

Sono d’accordo con albyz sulla poca praticabilità di una soluzione nucleare per gestire le fasi di liftoff.

Perchè le navi non hanno la tendenza ad esplodere quando qualche cosa va storto ( :stuck_out_tongue_winking_eye:), non hanno grossi problemi di peso, e la propulsione avviene utilizzando turbine…

Il vantaggio del nucleare applicato ai vettori “bruti” per i lanci non è così importante, probabilmente neanche il doppio di un attuale booster solido… oggi il rapporto costi/benefici è tutt’altro che promettente…

Non sono d’accordo.
Un vettore nucleare già da terra moltiplica il peso che si
può lanciare nello spazio e quindi consente di assemblare
sul pianeta carichi che, in difetto, si dovrebbero, montare
nello spazio.
L’impossibilità di montare un reattore nucleare su un aereo
penso fosse dovuta al peso eccessivo oltre che alla difficoltà
di schermatura, ma penso che, nel caso di un missile,
è la stessa potenza di spinta che attenua enormemente
entrambi i problemi…quando tempo ci impiega un vettore
spaziale a lasciare l’atmosfera? Ed un aereo viaggia a
velocità enormemente inferiori a quella di fuga.
Preciso che quando prima mi riferivo all’assenza di cantieri
orbitanti per Apollo e Orion, intendevo che le operazioni
di estrazione del LEM e di unione tra Orion e l’EDTS
non richiedono una stazione orbitante.
Se risolviamo il problema della velocità pura dell’astronave,
ma non quello del suo peso, abbiamo fatto solo un passo
in avanti verso Marte e oltre, ma l’altro piede resta ben
indietro a trattenerci…non vedo come sia possibile, ad
esempio, usare Orion per andare su Marte senza far
impazzire gli astronauti per l’angustia dell’ambiente.
Occorrerà costruire ambienti molto più grandi ed i pesi relativi
esigeranno una potenza enorme che oggi non abbiamo
con un lanciatore a combustibili chimici e che
ho seri dubbi si possa supplire con un assemblaggio
spaziale. Piuttosto, ma molto in prospettiva, vedo
un invio sulla base lunare di moduli automatici da lanciare
dalla Luna stessa dopo essere stati uniti sulla superficie.

Non riesco a trovare una motivazione sul perchè sia più conveniente assemblare una ipotetica futura astronave di grosse dimensioni sulla luna piuttosto che in LEO.
In LEO si risparmia molto + carburante, si possono portare carichi maggiori e si è gia nello spazio, pronti per la partenza.
Sulla luna sarà + difficile portare carichi, e per partire bisognerà vincere la gravità lunare.
Nonostante la gravità ridotta, credo che cmq un’astronave che debba partire dalla luna dovrà avere qualche accorgimento in + da un punto di vista strutturale (quindi con possibile aumento di massa).

Però la nasa vuole partire da li…

Peo.

Perchè il lavoro di assemblaggio è opera non
solo tecnologica, ma di fatica fisica e “meccanica”.
Avere i piedi su un suolo, anche quello lunare,
a mio avviso rende il lavoro degli astronauti
meno oneroso che galleggiare nello spazio.
Capisco il problema della gravità lunare, ma è
1/6 di quella terrestre.
Inoltre, fino al punto lagrangiano, la gravità terrestre non
continua a sentirsi comunque, soprattutto
in orbita bassa? Se è così, ma confesso la mia
incertezza sul punto, piuttosto converrebbe
assemblare una nave marziana nel punto lagrangiano
Terra-Luna.
Io sarei peraltro per inviare moduli automatici verso
la Luna ed assemblarsi lì per partire verso Marte
o verso altre destinazioni. Con il vantaggio, inoltre,
di impiantare una industria lunare suscettibile di
utilizzo anche per altre finalità.

Un’opinione diversa sull’opportunità di usare la Luna come tappa intermedia verso Marte: Musings on the Moon.

Paolo Amoroso

L’ISP di un vettore nucleare “vecchio stile” (il nuovo stile deve ancora essere inventato) è meno di 1000sec mentre ad esempio un SSME ha ISP di 360sec, tutto questo con un rischio enorme, con misure di sicurezza enormi (quindi costi) per un vantaggio che probabilmente si risolverebbe con la divisione del payload in due-tre lanci…

L'impossibilità di montare un reattore nucleare su un aereo penso fosse dovuta al peso eccessivo oltre che alla difficoltà di schermatura, ma penso che, nel caso di un missile, è la stessa potenza di spinta che attenua enormemente entrambi i problemi...quando tempo ci impiega un vettore spaziale a lasciare l'atmosfera? Ed un aereo viaggia a velocità enormemente inferiori a quella di fuga.

Non si può fare il paragone fra una nave, o un aereo, questi sono mezzi che necessitano di una certa potenza per periodi lunghi, un razzo, escludendo tutti gli altri problemi, ha bisogno di una potenza straordinaria per un arco di tempo ridottissimo se lo si paragona ad uno dei mezzi citati.
In questo un reattore nucleare è veramente poco applicabile, essendo null’altro che una fonte di calore a basso costo e disponibile per tempi molto lunghi in questo caso non ce ne facciamo quasi nulla… essendo l’unico modo di utilizzare tutta questa energia semplicemente scaldando il gas prima di espellerlo… totale, poco vantaggio perchè è molto difficile utilizzare l’altissima energia potenziale in un arco di tempo ristrettissimo come quello di un lancio.

non vedo come sia possibile, ad esempio, usare Orion per andare su Marte senza far impazzire gli astronauti per l'angustia dell'ambiente.

Nessuno pensa di inviare su Marte degli uomini all’interno di Orion, non so se hai lette alcune passate discussioni ma abbiamo sottolineato più volte che Orion serve come mezzo di trasferimento da terra alla LEO dove dovrebbe essere realizzata la vera nave per Marte, Orion rimarrebbe poi agganciato ad essa durante tutto il viaggio e servirebbe per il rientro a velocità interplanetaria sulla Terra al termine.

La NASA non vuole partire da lì, la NASA vuole andare sulla Luna per sperimentare tutto quello che si potrà sperimentare sulla Luna per andare su Marte. Partire dalla Luna per andare su Marte è da intendersi in senso figurato, non in senso fisico, proprio per i motivi che hai detto, non c’è alcun vantaggio a partire dalla Luna fisicamente per andare su Marte, se non nell’ottica di sfruttare le risorse del nostro satellite per la costruzione stessa… ma su questo siamo ancora molto molto lontani…

No, un attimo: l’architettura attuale non prevede di assemblare una nave per Marte sulla superficie della Luna e poi lanciarla in orbita. Se si vuole andare su Marte, è necessario una astronave abbastanza grande (nessuno vorrebbe andarci con l’Orion), possibilmente capace di simulare un po’ di gravità mediante la forza centrifuga, e di conseguenza andrebbe costruita sulla Terra. Il punto più logico in cui assemblarla è quindi la LEO. La base sulla superficie lunare, non servirebbe come spazioporto (per lo meno non ora), ma come “palestra” per la costruzione e la gestione di un habitat in un ambiente alieno e inospitale. Non dimentichiamoci comunque che il ruolo di “apripista” per Marte sarebbe solo uno dei mille buoni motivi per costruire una base lunare permanente.

[edit] scusa Albyz, non avevo notato il tuo post :wink:

Vero vero, mi è sembrata un’idea troppo cool uno spazioporto interplanetario sulla luna :slight_smile:

Ho però trovato interessante l’idea del punto lagrangiano.

Albyz non potevi darmi spiegazioni migliori sull’impiego di motori nucleari.

Ciauz

a me invece questo punto sfugge :flushed:
(a meno che per assemblare un veicolo non serva gravita’ zero invece che microgravita’, e davvero non vedo come).
Qualcuno ha voglia di spiegarmi?

Un punto lagragiano credo offra maggiori vantaggi dal punto di vista del dispendio energetico per questioni di meccanica orbitale, sia per l’invio del materiale in orbita per la costruzione sia per la partenza della missione. Forse qualcuno potrebbe approfondire il discorso :wink: