Attraverso varie missioni, passando per la prima volta per il Polo Sud lunare, la Nasa getta le basi per le future esplorazioni umane su Marte
Tra i più profondi desideri di conoscenza dell’uomo vi è da sempre l’esplorazione dello spazio. Dal 1961, fino al 1972, il programma Apollo, programma spaziale statunitense, ha condotto 17 missioni che hanno portato 12 uomini a camminare sulla Luna.
Dopo lunghi anni di assenza dal suolo lunare, la Nasa ha sviluppato un nuovo programma di esplorazione spaziale: Artemis. Nato nel 2019, frutto di contrasti e compromessi politici ed economici, è figlio dell’incontro tra più amministrazioni. Erede della volontà di uscire nuovamente dall’orbita bassa, tramandatagli dalle missioni Apollo; nonché portatore di nuove ambizioni. L’intento è di esplorare la Luna per approfondirne la conoscenza scientifica e progredire nella tecnologia affinché si impari a vivere e a lavorare su un altro Pianeta. Tutto ciò in vista di un unico obiettivo: la preparazione delle missioni umane su Marte. Il programma ruota intorno a una serie di missioni Space Launch System (SLS) (sistema di lancio orbitale super pesante non riutilizzabile), di cui solo sei già pianificate. Ognuna si basa sul lancio di un booster SLS che trasporta un veicolo spaziale con equipaggio, detto Orion.
Da Artemis I ad Artemis III, passando per Artemis II
Dopo numerosi imprevisti e rinvii, Artemis I è stato lanciato il 16 novembre 2022. Lo scopo di tale veicolo, privo di equipaggio, è stato dimostrare l’affidabilità dell’SLS e dei sistemi principali di Orion, in preparazione di un volo con gli astronauti; nonché 
collaudare lo scudo termico della navicella in un rientro ad alta velocità. In seguito al successo riportato, sono iniziati i preparativi per Artemis II. «Il profilo di missione di Artemis II si baserà sul volo di prova senza equipaggio Artemis I. Ciò metterà in evidenza una vasta gamma di capacità del SLS e di Orion necessarie per le missioni nello spazio profondo», ha affermato Mike Sarafin, responsabile della missione. «Questa missione dimostrerà che i sistemi di supporto vitale di Orion sono pronti a supportare gli astronauti durante missioni di lunga durata e offrirà loro l’opportunità di esercitarsi in operazioni fondamentali per il successo di Artemis III».
Il volo di prova Artemis II rappresenterà la prima missione con equipaggio della Nasa nell’ambito del programma Artemis, aprendo la strada all’atterraggio della prima donna e del prossimo uomo sulla Luna con la missione Artemis III. Gli astronauti, al loro debutto a bordo di Orion, testeranno i sistemi della navicella, verificando che tutto funzioni come previsto nell’ambiente reale dello spazio profondo. La missione porterà nello spazio quattro astronauti, con partenza dal Kennedy Space Center della Nasa prevista per settembre 2025. L’Orion su cui viaggeranno compirà una serie di manovre per incrementare la sua orbita attorno alla Terra, posizionando successivamente l’equipaggio su una traiettoria di ritorno libero lunare. Ciò consentirà alla gravità terrestre di riportare naturalmente Orion verso casa, dopo aver volato vicino alla Luna.
Il viaggio dalla Terra alla Luna
Durante Artemis II, Orion e lo stadio superiore, denominato stadio di propulsione criogenica provvisorio (ICPS), compiranno due orbite attorno alla Terra. Ciò consentirà di verificare che i sistemi funzionino correttamente mentre sono ancora nelle vicinanze del nostro Pianeta. Inizialmente, il veicolo spaziale raggiungerà un’orbita ellittica, con un’altitudine tra i 185 e i 2253 km. Questa orbita durerà poco più di 90 minuti e includerà il primo lancio dell’ICPS, che aiuterà a mantenere la traiettoria di Orion. Dopo la prima orbita, l’ICPS porterà Orion in un’orbita terrestre alta, accumulando la velocità necessaria per spingersi verso la Luna. La seconda orbita, durerà circa 23,5 ore, con Orion che percorrerà un’ellisse tra 185 e 74029 km sopra la Terra. Dopo l’accensione per entrare nell’orbita terrestre alta, Orion si separerà dall’ICPS. Nel frattempo l’equipaggio darà dimostrazione delle operazioni di prossimità e verificherà le prestazioni del sistema del veicolo nell’ambiente spaziale.
Verranno valutate le prestazioni dei sistemi di supporto vitali necessari per generare aria respirabile, rimuovere CO2 e il vapore acqueo prodotti dagli astronauti. La navicella controllerà anche i sistemi di comunicazione e navigazione che 
dipenderanno dal Deep Space Network. Tale rete permetterà di comunicare con gli astronauti, mandare immagini sulla Terra e guidare l’Orion. Dopo il completamento delle operazioni di controllo, Orion eseguirà la successiva manovra di propulsione, nota come accensione dell’iniezione translunare (TLI). Mentre l’ICPS avrà svolto il ruolo principale nel posizionare Orion in un’orbita terrestre alta, il modulo di servizio fornirà l’ultima spinta necessaria per indirizzare il veicolo verso la Luna. L’accensione TLI avvierà un viaggio di quattro giorni, durante il quale verrà percorsa una traiettoria che porterà Orion a sorvolare la parte posteriore della Luna, creando una figura a otto che si estenderà per oltre 370149 km dalla Terra, prima che faccia ritorno a casa.
Artemis III e il Polo Sud lunare
Dopo Artemis II, Orion e un equipaggio di quattro astronauti torneranno nuovamente verso la Luna. Questa volta però per fare la storia con la prima donna e il prossimo uomo che cammineranno sulla sua superficie. A partire da Artemis III, le missioni si concentreranno sullo sviluppo delle capacità per le operazioni sulla superficie lunare e sulla costruzione del Gateway, la stazione spaziale in orbita attorno alla Luna. Attualmente prevista per il 2026, questa missione segnerà il grande ritorno dell’umanità sul nostro unico satellite naturale. La grande novità apportata sarà l’esplorazione della regione vicino al Polo Sud lunare. Una volta che l’equipaggio e i loro rifornimenti saranno pronti, due astronauti saliranno a bordo della Starship (veicolo di lancio riutilizzabile super pesante), mentre gli altri due rimarranno su Orion.
La Nasa sta concentrando l’attenzione sulle aree intorno al Polo Sud lunare per le future missioni dell’era Artemis. Sebbene le condizioni estreme rendano questa regione una sfida per l’atterraggio, la vita e il lavoro degli esseri umani, le sue caratteristiche uniche offrono 
enormi opportunità per scoperte scientifiche. Grazie a tecnologie avanzate, l’equipaggio a bordo della Starship atterrerà in un sito scelto con precisione. Dopo l’allunaggio, la prima priorità sarà assicurarsi che tutti i sistemi siano pronti per la loro permanenza sulla superficie lunare. Sulla Luna gli astronauti svolgeranno attività scientifiche a bordo della Starship, nonché diverse passeggiate lunari. Durante queste escursioni, raccoglieranno campioni, studieranno la geologia, scatteranno foto e video, e acquisiranno altri dati per raggiungere obiettivi scientifici specifici. I materiali raccolti contribuiranno ad approfondire la nostra comprensione della misteriosa regione del Polo Sud lunare, della Luna stessa e del nostro sistema solare.
Il ritorno verso casa, pianificando il futuro
Una volta che la missione sulla superficie lunare sarà completata, i due astronauti rientreranno sull’Orion per poi prepararsi per il ritorno sulla Terra. Una volta raggiunto il punto di partenza ottimale su un’orbita lunare quasi rettilinea (NRHO), Orion attiverà i suoi motori, spingendo la navicella oltre la Luna e indirizzandola verso la Terra. Durante il rientro, l’equipaggio viaggerà a circa 40.000 km all’ora. Grazie all’assistenza di undici paracaduti, il veicolo spaziale ammarerà nell’Oceano Pacifico, dove sarà recuperato con il supporto della Guardia Costiera e della Marina degli USA.
Questa missione segnerà l’inizio di un futuro in cui l’umanità avrà accesso continuo alla Luna, con le missioni di esplorazione planetaria umana sempre più vicine. Ogni missione Artemis contribuirà ad ampliare le nostre conoscenze, a perfezionare le operazioni e a testare la nostra tecnologia, mentre ci prepariamo per la prima missione umana su Marte.
Ottavia Scorpati
Foto © The Futurist, Space Coast Daily, Archmedia, Autoevolution
