Le proposte e le analisi della Augustine nel meeting del 12 Agosto

Il logo di AstronautiNEWS. credit: Riccardo Rossi/ISAA
Il logo di AstronautiNEWS. credit: Riccardo Rossi/ISAA

Si è tenuto ieri sera l'ultimo incontro pubblico previsto per la Commissione per la Revisione del Programma Voli Umani della NASA, meglio conosciuta come "Augustine Committee", dal nome del chairman incaricato di presiederla.
L'obiettivo del meeting pubblico, tenutosi a Washington, era quello di deliberare delle opzioni che la Commissione avrebbe portato come fattibili al Congresso e alla Casa Bianca entro fine mese.
L'incontro, durato ben oltre le previste quattro ore ha visto innanzitutto esporre da parte dei membri le ipotesi macroscopiche e le condizione valutate negli ultimi mesi dalla Commissione.
I primi quesiti hanno riguardato gli interrogativi più a breve termine, ovvero la data di pensionamento dello Space Shuttle e quella di dismissione e deorbiting della ISS.
Per quanto riguarda il primo, ovvero la chiusura del programma Space Shuttle, le ipotesi considerate sono state due, una chiusura nel primo quarto del 2011 con le missioni attualmente previste, oppure una proroga al programma sino al 2015-16 con un rateo di 1-2 missioni all'anno per il supporto alla ISS.
Attualmente la fine del programma è ufficialmente schedulato con la chiusura del FY2010 (settembre 2010), l'ipotesi, visto il rateo di lanci degli ultimi anni, è quella di allentare la pressione data dalla deadline dell'anno fiscale 2010, dilatando di alcuni mesi le ultime missioni attualmente previste. L'ipotesi, oltre che già altamente probabile per sempre possibili ritardi porterebbe solo ad un piccolo aumento dei costi senza alcuna influenza sul programma Constellation.
Estendere invece la vita operativa della navetta americana fino al 2015 è un'ipotesi ben più complessa, in quanto diverse linee di produzione sono già in dismissione, la pericolosità della navetta viene comunque presa in considerazione e i costi per tale programma sarebbero da inserire nel budget dei prossimi anni.
Il vantaggio è che sarebbe probabilmente il metodo più rapido e sicuro per ridurre al minimo il gap fra la navetta e i mezzi di nuova generazione, soprattutto o quasi esclusivamente se si decidesse di utilizzare in futuro un mezzo "Shuttle Derived" come un HLV o Jupiter permettendo una rapida transizione fra i programmi, sia per la forza lavoro sia per le infrastrutture.

Per quanto riguarda la ISS invece le date per la chiusura del programma in fase di valutazione erano il 2015 e il 2020. Qui l'opinione comune di tutti i membri è stata quella di non voler far deorbitare la ISS già nel 2015, vanificando così gran parte degli sforzi espressi per costruirla e troncando i rapporti politici con i partner del programma, tutti fortemente intenzionati a continuare le attività.
Vista la quasi unanimità verso tale decisione, tutte le ipotesi prese in considerazione che prevedessero un deorbiting della Stazione nel 2015 sono state scartate praticamente subito.
Il problema che ciò ha comportato è comunque quello che oltre il 2015 dovrà quindi continuare ad essere inserito nel budget anche il supporto finanziario e logistico alla Stazione Internazionale.

I successivi interrogativi esposti vertevano sulla scelta dei lanciatori previsti per le attività umane e cargo per l'attuazione dei programmi spaziali.
Sul piatto rimangono presenti diverse soluzioni, a partire da Ares I e V, passando per varie configurazioni di "Shuttle derived", gli EELV commerciali in versione heavy e super heavy, una versione manned dell'Ares V definita "Lite" e altre iniziative private eventualmente implementabili soprattutto per la parte cargo.
Essendo attualmente il programma Constellation basato sul lanciatore Ares V, tutte le ipotesi alternative prese in considerazione portano a riferimento lanciatori più piccoli, per questo l'architettura di missione considerata nelle varie alternative è quasi sempre quella del "fuel depot", ovvero del rifornimento in orbita, attraverso tug o piccole basi, per le missioni al di fuori della LEO.
Tale eventualità comporta un aumento delle fasi critiche di missione come maggiori lanci e maggiori docking/undocking, ma permette e lascia spazio ad iniziative private/commerciali per possibili "appalti" di tali attività di rifornimento al di fuori della attività direttamente governative.
Infine la domanda più importante, cosa fare oltre la LEO? Anche in questo caso le ipotesi valutate sono state diverse decine, si era partiti addirittura da 128 possibili profili di missione diversi.
Alla fine le opzioni considerate e portate in valutazione finale sono state 4, ovvero:
– Esplorazione lunare in superficie con base permanente
– Esplorazione lunare in superficie globalmente ma senza base permanente
– Esplorazione "Deep Space" senza discese in superificie nelle prime fasi
– Esplorazione da subito di Marte con attività in superficie

La prima ipotesi è quella dell'attuale programma Constellation con la realizzazione di un avamposto permanente e lo studio di tutti i sistemi di supporto attualmente previsti (habitat, rover pressurizzati, ISRU ecc.).

La seconda ipotesi invece consiste nel prevedere missioni in zone altamente diversificate della superficie lunare, utilizzando habitat mobili autonomi, potenzialmente rilocabili in remoto fra due missioni umane diverse, con permanenze variabili sulla superficie fra i 14 e i 180 giorni.

L'ipotesi di missioni "Deep Space" è invece legata alla volontà di effettuare nel più breve tempo possibile missioni al di fuori della LEO, entro la fine del prossimo decennio potrebbe essere possibile dapprima raggiungere la Luna con flyby e con inserimenti orbitali, successivamente i punti L1 e L2 Terra/Sole, e infine effettuare flyby con Marte entro il 2030.

Infine l'ultima ipotesi di missione è quella denominata "Mars first" ovvero il raggiungimento di Marte come primo obiettivo nell'arco di 20 anni passando per Luna e NEO esclusivamente come banchi prova per le tecnologie necessarie.

Dalle varie combinazioni possibili fra destinazioni, lanciatori, ISS, STS e costi sono stati formulati 12 possibili scenari diversi secondo quanto segue:

[b]Ipotesi 1 – "Program of Record" -[/b] E' l'attuale Constellation, chiusura STS nel 2011, ISS abbandonata nel 2015, Utilizzo di Ares I e V con Orion per missioni lunari sortie e di una base permanente ma con budget incrementato.
2011 – Chiusura programma Shuttle
2015 – Abbandono ISS
2016 – Orion/Ares I
2021 – Sbarco Lunare

[b]Ipotesi 2 – "Baseline Derived from Program of Record" -[/b] Come prima ma con budget corrispondente a quello previsto attualmente
2011 – Chiusura programma Shuttle
2015 – Abbandono ISS
2018 – Orion/Ares I
2028 – Sbarco Lunare

[b]Ipotesi 3a – "ISS focused, Ares I" -[/b] Attuale Constellation ma con vita operativa della ISS estesa al 2020 e utilizzo di Ares I.
2011 – Chiusura programma Shuttle
2020 – Abbandono ISS

[b]Ipotesi 3b – "ISS focused, Commercial Crew" -[/b] Attuale Constellation ma con vita operativa della ISS estesa al 2020 e utilizzo di lanciatori commerciali per l'equipaggio.
2011 – Chiusura programma Shuttle
2016 – Lanciatori commerciali manned
2020 – Abbandono ISS
2023 o 2028 a seconda del budget – Ares V/Orion
dopo il 2030 – Sbarco lunare

[b]Ipotesi 4 – "Dash out of LEO" -[/b] Shuttle al 2011 e ISS al 2015, utilizzo di Ares V Lite per missioni al di fuori della LEO e vettori commerciali per l'orbita terrestre e NEO, Punti di lagrange, flyby di Marte e orbita lunare come obiettivi finali.
2011 – Chiusura programma Shuttle
2016 – Abbandono ISS
2028 – Capacità extra-LEO

[b]Ipotesi 5 – "Shuttle Systems" -[/b] Shuttle al 2015, ISS al 2020, utilizzo di lanciatori "shuttle derived" e commerciali per l'equipaggio con obiettivo finale missioni sortie e base permanente sulla Luna
2015 – Chiusura programma Shuttle
2020 – Abbandono ISS

[b]Ipotesi 6 – "Deep Space" -[/b] Shuttle al 2011, ISS al 2020, utilizzo di Ares V Lite più rifornimenti intermedi, vettori commerciali per l'orbita terrestre, e NEO, Punti di lagrange, flyby di Marte e orbita lunare come obiettivi finali.
2011 – Chiusura programma Shuttle
2016 – Lanciatori commerciali manned
2020 – Abbandono ISS
2023 – Ares V/Orion
2023 o 2025 – Missioni Punti di Lagrange
2027 o 2030 – Missioni verso NEO
2029 o 2034 – Flyby di Marte
2030 o 2035 – Sbarco Lunare

[b]Ipotesi 7 – "Deep Space, EELV" -[/b] Come la precedente ma con l'utilizzo di vettori EELV anzichè Ares V Lite.
2011 – Chiusura programma Shuttle
2016 – Lanciatori commerciali manned
2020 – Abbandono ISS
2021 – EELV/Orion
2024 – Missioni Punti di Lagrange
2026 – Missioni verso NEO
2028 – Flyby di Marte
2029 – Sbarco Lunare

[b]Ipotesi 7b – "Deep Space, Shuttle" -[/b] Come le due precedenti ma con l'utilizzo di "shuttle derived" anzichè Ares V Lite o EELV.
2011 – Chiusura programma Shuttle
2016 – Lanciatori commerciali manned
2020 – Abbandono ISS
2021 – HLV/Orion
2025 – Missioni Punti di Lagrange
2027 – Missioni verso NEO
2029 – Flyby di Marte
2030 – Sbarco Lunare

[b]Ipotesi 8 – "Lunar Global" -[/b] Shuttle al 2011, ISS al 2020, vettori commerciali per l'equipaggio in LEO ed esplorazione lunare globale senza avamposto permanente con lanciatore Ares V Lite.
2011 – Chiusura programma Shuttle
2020 – Abbandono ISS
2025 – Ares V/Orion
2030 – Sbarco Lunare

[b]Ipotesi 9 – "Lunar Global, EELV" -[/b] Come la precedente ma utilizzando gli EELV anzichè Ares V Lite.

[b]Ipotesi 10 – "Mars first" – [/b]Shuttle al 2011, ISS al 2020, utilizzo di Ares V più rifornimenti in orbita per raggiungere il prima possibile Marte attraverso missioni di collaudo lunari.

Valutando le singole opzioni esposte in base ai criteri qui sotto citati si è arrivati ad una lista di proposte che verranno presentate entro fine mese al Congresso, il quale insieme al Presidente Obama e al Direttore Bolden individueranno, fra quelle presentate o con ulteriori scenari, come indirizzare i programmi umani Americani almeno per il prossimo decennio.
I criteri presi in considerazione e valutati, per ora tutti con lo stesso peso relativo, sono i seguenti:
– Possibilità di esplorazione
– Conoscenze Scientifiche acquisibili
– Innovazione Tecnologica
– Espansione della capacità di civilizzazione dell'uomo
– Ricadute Economiche
– Partnership internazionali
– Coinvolgimento del pubblico
– Sicurezza e successo di missione
– Costi complessivi
– Rischi programmatici
– Sostenibilità programmatica
– Impatto sulle capacità specifiche della forza lavoro
– Impatto sull'occupazione

Sono quindi state mantenute le ipotesi di scenario numero 5, 6, 7 e 7b, mantenuta con riserva in attesa di un'analisi dettagliata del budget la 3b e mantenuta solamente come riferimento ma senza possibilità di attuazione la 2.
Per quanto riguarda la 10 è stato sentimento comune considerare il raggiungimento di Marte come obiettivo comune di tutte le ipotesi considerate e come obiettivo da tenere qualsiasi sia la decisione finale.

Alberto Zampieron

Appassionato di spazio da sempre e laureato in ingegneria aerospaziale al Politecnico di Torino, è stato socio fondatore di ISAA. Collabora con Astronautinews sin dalla fondazione e attualmente coordina le attività fra gli articolisti.