La NASA starebbe pensando di ricominciare la progettazione di grandi missioni scientifiche come quelle che negli ultimi anni hanno dato così tanti risultati in campo scientifico, vedi ad esempio la Cassini.
Così oltre alle varie “Discovery” e “New Frontiers” dovrebbero nascere missioni molto più dispendiose, con un budget cadauna che si aggirerebbe dai 700 milioni di dollari a cifre maggiori di 3 miliardi di dollari.
Per ognuna di esse dovrà essere ingaggiato un grande numero di persone per la loro realizzazione.
Al momento nessuna di queste 4 missioni, chiamate “Flagship missions”, è confermata, ma i “scientific advisory groups” fra il 2003 e il 2006 ne hanno proposte alcune, che potrebbero presto divenire realtà.
La prima potrebbe essere “Europa Explorer” che andrebbe a orbitare a basse altezze nell’omonima luna di Giove, per un approfondito studio della superficie ma non solo, dovrebbe trasportare esperimenti per lo studio del campo magnetico e gravitazionale per analizzare cosa si nasconde al di sotto della “crosta” superficiale del satellite, uno spettrometro nel vicino infrarosso per lo studio delle varie sostanze che si trovano sulla superficie, uno strumento per una mappatura termica e un radar per lo studio della composizione del sottosuolo. Il tutto con un possibile seguito, l’invio in un secondo tempo di un “Europa Astobiological Lander” in grado di eseguire dei carotaggi sul ghiaccio ed esaminare con esperimenti biologici il loro contenuto.
La missione è già stata proposta molte volte ma mai finanziata, ad oggi è stato chiesto un finanziamento per il 2009 e un lancio per il 2017.
La NASA spera di poter spendere circa 3 miliardi di dollari per decennio per una o due di queste missioni nei prossimi anni.
Potrebbero essercene quindi altre dopo “Europa Explorer” ad una distanza di 5 anni l’una dall’altra. A partire da “Titan Explorer” un pallone ad aria calda sganciato da un orbita bassa e in grado di sorvolare la superficie del satellite di Saturno e analizzare in modo più approfondito i misteri che ancora nasconde la sua atmosfera come possibili molecole organiche primordiali. Il pallone potrebbe essere accompagnato da un orbiter che faccia da “communications relay” e contemporaneamente mappi il suolo ad una risoluzione più alta di quella possibile con Cassini. Il pallone intanto potrebbe viaggiare per migliaia di kilometri e quando dovesse sorvolare una zona interessante potrebbe venir fatto abbassare a pochi metri dal suolo e rilasciando delle speciali sonde appese a lunghi cavi, raccogliere campioni del terreno e ritirandole poterli analizzare. In particolare i depositi ghiacciati di idrocarburi e ammoniaca.
La successiva quindi potrebbe essere “Venus Mobile Explorer”, un altro pallone che possa attuare le stesse procedure su Venere e analizzarne la superficie. Potendo confermare o meno la possibilità che in un lontano passato possa esserci stata acqua in grandi oceani. Questa missione dovrebbe necessariamente venire dopo quella di Titano per le condizioni estreme a cui sarebbe sottoposta la meccanica e l’elettronica, molto più resistente ad un mondo “freddo” piuttosto che ad uno “caldo”. Il pallone non potrà in nessun modo essere in plastica ma probabilmente in metallo che lo renderà molto più simile ad un sottomarino piuttosto che ad un dirigibile… la missione comunque sembra piuttosto improbabile per i limiti tecnologici che ancora esistono, possa avvenire prima del 2025.
La quarta di questa serie di missioni, chiamate “Flagship missions” per le loro enormi potenzialità, potrebbe essere una fra “Europa Astrobiology Lander” a cui si è già accennato poco sopra e che consisterebbe principalmente in un trapano termico in grado di perforare a grandi profondità la superficie, la via più semplice sembra possa trattarsi di un “Cryobot” che scavi e analizzi autonomamente il sottosuolo per centinaia di metri di profondità. L’altra alternativa sarebbe un orbiter per Nettuno, simile a Galileo e a Cassini, potrebbe studiare in modo approfondito un mondo che non ha mai ricevuto troppe attenzioni e che potrebbe rivelare grandi scoperte, si potrebbe anche inviarlo verso Urano il quale richiederebbe anche un minor tempo di viaggio ma la possibilità di svariati flyby con il satellite di Nettuno Tritone sembra far preferire quest’ultimo. L’orbiter potrebbe trasportare anche 1 o 2 sonde da sganciare nell’atmosfera del pianeta. Il problema per missioni così distanti è quello di mantenere un tempo ragionevole per il viaggio, 10-20 anni, ma così facendo si necessita di una grande quantità di carburante per la frenata e l’immissione in orbita. Per fare questo servono tecniche nuove come l’aerocapture, dotando la sonda di uno scudo termico per utilizzare l’alta atmosfera per l’immissione in orbita e successivamente sganciando lo scudo e rialzando il periasse per un’orbita stabile. Le tecnica sembra oggi la più probabile necessitando solamente di un modesto scudo termico e di un computer in grado di guidare in tempo reale la sonda per rallentare solo il dovuto necessario. Un possibile test in orbita terrestre potrebbe convalidare contemporaneamente il suo utilizzo su tutti i pianeti, compreso Titano, e la missione, che è attualmente prevista come “Space Technology 9” potrebbe svolgersi anche in tempi piuttosto brevi, prevista per il 2008 potrebbe essere posticipata di un paio di anni per i tagli al bilancio. La difficoltà è maggiore nei grandi pianeti dove la densità dell’atmosfera aumenta molto velocemente con la profondità a causa della gravità, per questo è richiesta una grande precisione nella traiettoria e sarà anche richiesto una tecnica per poter variare rapidamente la quota con un sistema aeromeccanico.
Un’altra possibile tecnica potrebbe essere quella di un motore a ioni che richiede poco peso e una spinta anche piccola ma lunga mesi. Il vantaggio è quello di poterlo utilizzare anche in orbita per entrare in orbita attorno ad una luna e magari successivamente lasciarla per una successiva. La sorgente però non potrebbe essere quella dei pannelli solari, non utilizzabili a quelle distanze, si richiederebbe quindi un reattore nucleare.
Potrebbe anche essere sperimentato un reattore RTG, 4 volte più efficiente degli attuali, trasformando il calore della reazione in elettricità, il quale richiederebbe meno combustibile semplificando le procedure di lancio.
Uno studio NASA afferma che una combinazione di questi due sistemi (aerobreacking e motore a ioni) abbinato ad un flyby di Venere porterebbe ad un viaggio di 10 anni e mezzo, utilizzando però una sonda di dimensioni sensibilmente minori di Cassini (1 ton), problema che potrebbe essere risolto con le grandi miniaturizzazioni che stanno avvenendo nel settore elettronico. Se si volesse utilizzare solo un motore ionico il tempo di viaggio salirebbe a 19 anni ma con l’utilizzo di un piccolo propulsore tradizionale che aiuti l’entrata in orbita i tempi potrebbero scendere a 15 anni.
Comunque vada e qualunque missione venga scelta fra il lander per Europa o l’orbiter per Nettuno il lancio non potrebbe avvenire prima del 2030 e potrebbe costare quanto le tre precedenti missioni messe insieme, con un probabile ritardo fino al 2035.
Una sonda dedicata ad Europa e’ decisamente la missione che la comunita’ scientifica chiede da anni ad alta voce (almeno da quando il precedente progetto venne cancellato alla fine degli anni 90)
Per quanto riguarda Titano, la prossima finestra di lancio per Saturno via Giove si apre a meta’ del prossimo decennio, quindi bisogna iniziare a lavorarci ora.
Questo ovviamente se la NASA riesce ancora a mettere da parte dei fondi consistenti per le missioni scientifiche.
Interessante. Sicuramente una missione su Europa è forse quella “più importante”, alla quale dedicarsi prima delle altre, ma secondo me anche una missione dedicata a Nettuno e Tritone non sarebbe male, anzi! Di Nettuno infatti sappiamo ben poco, è un Pianeta “misterioso” che probabilmente nasconde importanti informazioni e caratteristiche.
Comunque l’importante è che la Nasa mantenga la sua parola e non mandi a monte questi interessanti progetti.
Una missione a Nettuno sarebbe estremamente interessante, e infatti sono in corso alcuni studi preliminari, ma dal punto di vista scientifico Europa e Titano hanno la precedenza.
Se dipendesse da me, ci sarebbero sonde in viaggio verso Nettuno e pure verso Urano, che alla fine di quest’anno raggiungera’ l’equinozio (evento che si ripete ogni 42 anni…)
Certo che se delle frazioni maggiori dei budget delle agenzie spaziali fossero destinati ai programmi scientifici…
O delle frazioni maggiori dei governi fossero destinati alle agenzie…
Mi sembrano tutte delle missioni molto interessanti!! quelle assolutamente da fare sono quelle su Nettuno/Urano e su Europa. Anche quella di esplorazione di Titano con un “dirigibile” è molto appetitosa però visto è considerato che per Titano c’è la CAssini, meglio dedicarsi a qualcosa di cui si conosce pochissimo. Nettuno con quel bel colore azzuro (dovuto alla presenza di metano se non sbaglio) mi ha sempre affascinato.
Quello che un po’ mi da i nervi sono i lunghi tempi di attesa per arrivare a destinazione. Aspettare 15/20 anni prima di arrivare mi sembra un po’ eccessivo. Se l’astronautica vuole progredire, deve cominiciare a farlo migliorando (e di molto anche) la propulsione. E qual miglior mezzo per farlo se non usando le sonde interplanetarie? ideare nuovi sistemi di propulsione o cmq migliorare quelli che ci sono già permetterebbe di raggiunger il duplice obiettivo di convalidare nuove avanzate tecnologie e di compiere missioni scientifiche a dir poco fantastiche in minor tempo.
Anche quella di esplorazione di Titano con un "dirigibile" è molto appetitosa però visto è considerato che per Titano c'è la CAssini, meglio dedicarsi a qualcosa di cui si conosce pochissimo.
Il fatto e’ che con Cassini e Huygens abbiamo fatto solo una ricognizione preliminare di Titano, che e’ comunque uno dei corpi piu’ interessanti del sistema solare (insieme a Europa e a Marte, dopo la Terra si intende…). Facendo tesoro dell’esperienza di Cassini e’ necessario tornare su Titano quanto prima, per una missione di durata medio-lunga, che potrebbe investigare ben piu’ a fondo di quanto abbia fatto Huygens la meteorologia e la chimica dell’atmosfera titaniana.
A mio parere queste sono in ordine di imporanza le missioni interplanetarie che dovrebbero essere realizzate nei prossimi 20 anni:
- Recupero di campioni del suolo di Marte (Mars Sample Return)
- Orbiter di Europa dotato di radar per sondare lo spessore del ghiacchio e possibilmente anche di un microlander
- Aerostato nell’atmosfera di Titano.
- Recupero di campioni di una cometa.
Paolo ha scritto:[code]A mio parere queste sono in ordine di imporanza le missioni interplanetarie che dovrebbero essere realizzate nei prossimi 20 anni:
- Recupero di campioni del suolo di Marte (Mars Sample Return)
- Orbiter di Europa dotato di radar per sondare lo spessore del ghiacchio e possibilmente anche di un microlander
- Aerostato nell’atmosfera di Titano.
- Recupero di campioni di una cometa.[/code]
No dai una missione su Urano e Nettuno non me la metti? MAgari non avrà satelliti interessanti come Titano però da quelle parti ci siamo stati solo di striscio, sicuramente si meritano una missione tutta per loro…magari non sofisticata come CASssini però non sarebbe male investigare un po’ di più, sicuramente ci sono delle sorprese che ci aspettano.
Il fatto e' che con Cassini e Huygens abbiamo fatto solo una ricognizione preliminare di Titano, che e' comunque uno dei corpi piu' interessanti del sistema solare (insieme a Europa e a Marte, dopo la Terra si intende...). Facendo tesoro dell'esperienza di Cassini e' necessario tornare su Titano quanto prima, per una missione di durata medio-lunga, che potrebbe investigare ben piu' a fondo di quanto abbia fatto Huygens la meteorologia e la chimica dell'atmosfera titaniana.A mio parere queste sono in ordine di imporanza le missioni interplanetarie che dovrebbero essere realizzate nei prossimi 20 anni:
- Recupero di campioni del suolo di Marte (Mars Sample Return)
- Orbiter di Europa dotato di radar per sondare lo spessore del ghiacchio e possibilmente anche di un microlander
- Aerostato nell’atmosfera di Titano.
- Recupero di campioni di una cometa.
Una domanda che forse ti potrà sembrare stupida: non si sarebbe potuto costruire 2 sonde Cassini-Huygens, una per Titano e una per Europa, nello stile di Mars-Venus Express ? (chiaramente da lanciare poi in tempi diversi). Le condizioni dei due satelliti, di Saturno e di Giove, sono così diverse da implicare una riprogettazione di molti sottosistemi? E’ stata presa in considerazione? E quanto avrebbe potuto “far risparmiare” una scelta del genere, rispetto alla realizzazione di 2 missioni differenti?
Una domanda che forse ti potrà sembrare stupida: non si sarebbe potuto costruire 2 sonde Cassini-Huygens, una per Titano e una per Europa, nello stile di Mars-Venus Express ? (chiaramente da lanciare poi in tempi diversi). Le condizioni dei due satelliti, di Saturno e di Giove, sono così diverse da implicare una riprogettazione di molti sottosistemi? E' stata presa in considerazione? E quanto avrebbe potuto "far risparmiare" una scelta del genere, rispetto alla realizzazione di 2 missioni differenti?
Se ti può interessare un articolo sull’argomento è stato pubblicato proprio oggi sul sito ESA:
“Shared satellite architecture enables more efficient mission control”
Una domanda che forse ti potrà sembrare stupida: non si sarebbe potuto costruire 2 sonde Cassini-Huygens, una per Titano e una per Europa, nello stile di Mars-Venus Express ? (chiaramente da lanciare poi in tempi diversi). Le condizioni dei due satelliti, di Saturno e di Giove, sono così diverse da implicare una riprogettazione di molti sottosistemi? E' stata presa in considerazione? E quanto avrebbe potuto "far risparmiare" una scelta del genere, rispetto alla realizzazione di 2 missioni differenti?
Si’ e no. In teoria si potrebbe risparmiare, ed il concetto e’ stato alla base delle sonde americane degli anni 60 e 70 e delle sonde sovietiche. Queste pero’ erano sonde che facevano delle ricognizioni preliminari. Quando pero’ si tratta di missioni con obiettivi cosi’ ben precisi e circoscritti l’idea sembra non funzionare. Negli anni 80 il JPL studio’ due famiglie di sonde interplanetarie con strutture e sottosistemi comuni, con l’obiettivo di ridurre i costi. Il risultato: l’unica “Planetary Observer” (Mars Observer) costo’ circa 1 miliardo di dollari, mentre l’unica “Mariner Mark II” (Cassini) e’ costata quasi tre miliardi.
Con questo non voglio dire che l’idea non funzioni. Io credo (ma questa e’ solo la mia opinione) che l’idea funzionerebbe solo per una “tiratura” di sonde non limitata a due o tre esemplari, ma a questo punto si porrebbe il problema di assicurare dei finanziamenti continui al programma.
Puoi ritenerti soddisfatto 
Perseverance è già in viaggio per il prelevamento dei campioni, Europa Clipper è in costruzione, Dragonfly è stato approvato e finanziato, Stardust si è conclusa un anno prima di quando hai scritto.
Immagino che questa dovrebbe essere una Flagship mission…
Penso che anche le missioni nel sistema solare esterno potranno presto beneficiare della concorrenza cinese…
E conseguente aumento di budget 