NASA Exploration Roadmap: le missioni verso gli asteroidi

Asteroid next scenario

Le missioni verso asteroidi vicini all’orbita terrestre (NEA) sono uno degli obiettivi principali del “Flexible Path” individuato dalla NASA ed implementato nella Global Exploration Roadmap. Notizie riguardanti il recente documento interno “Concept of Operations” (ConOps) elaborato dalla divisione Exploration Systems Development (ESD) della NASA hanno aggiunto ulteriori dettagli relativi alle future missioni NEA.

Il documento ConOps individua diverse missioni possibili per NASA, anche se, fino ad ora, solo EM-1 ed EM-2 (missioni circumlunari) sono ufficialmente stabilite. Recentemente è stata resa nota l’intenzione di un ritorno sulla superficie della Luna entro la prima metà degli anni ’20. Tra gli obiettivi elencati nel ConOps è trapelato anche l’inizio dell’esplorazione marziana, individuata a partire dalla seconda metà degli anni ’30. Secondo il ConOps i dieci anni tra i due obiettivi saranno verosimilmente dedicati a missioni NEA in modo da acquisire tecniche e conoscenze in vista delle missioni verso Marte, elencando tre diverse tipologie di missione: “Initial-“, “Advanced-“, e “Full-capabilities”.

Le missioni “Initial Capability NEA” (IC-NEA) sono elencate all’interno della Strategic Timeframe, di cui fanno parte anche le missioni in orbita bassa lunare (LLO) e sulla superficie (LSS). Le missioni IC-NEA prevedono un equipaggio umano e l’utilizzo di SLS-Block 1A, come per le missioni LLO e LSS. Oltre ad Orion, comunque, gli astronauti scelti per esplorare gli asteroidi avranno bisogno almeno di altri due elementi: il Deep Space Habitat (DSH) e il Robotics and EVA Module (REM).

Il DSH permetterà agli astronauti di vivere e lavorare durante la durata della missione, e le proposte iniziali sono state descritte in un recente articolo su AstronautiNews. Il REM fornirà agli astronauti un mezzo per effettuare in sicurezza l’esplorazione degli asteroidi.

Le missioni IC-NEA prevedono l’utilizzo di due lanci di SLS-Block 1A (payload massimo 105 t). Il DSH ed il REM verrebbero lanciati con il primo, mentre il secondo lancio avverrebbe almeno 121 giorni dopo con Orion e il sistema propulsivo necessario al raggiungimento dell’orbita dell’asteroide prescelto (Earth Departure Stage, o EDS). I quattro astronauti a bordo di Orion effettuerebbero la propria missione in circa 369 giorni, di cui 14 nei pressi dell’asteroide.

Il ConOps individua poi un altro elenco di missioni di riferimento (Design Reference Missions – DRM), denominato “Architectural Timeframe”. All’interno di questo elenco figurano le missioni Advanced Capability NEA (AC-NEA), che prevedono un’esplorazione più dettagliata e ravvicinata dell’asteroide rispetto alle IC-NEA. Queste missioni utilizzeranno il lanciatore pesante Space Launch System nella sua versione finale da 130 t, o SLS-Block 2. Questa versione di SLS non sarà disponibile prima della fine degli anni ’20.

Le missioni AC-NEA utilizzeranno tre lanci SLS. I primi due, distanziati di 121 giorni, utilizzeranno due SLS-Block 1A, il primo con il DSH e il REM, ed il secondo con un il sistema propulsivo Cryogenic Propulsion System (CPS) Block 2 e un payload non specificato. Il terzo lancio, dopo altri 121 giorni, utilizzerebbe SLS-Block 2 con Orion e l’equipaggio. La durata della missione di esplorazione sarebbe di 364 giorni, anche qui con 14 giorni nei pressi dell’asteroide.

La terza tipologia di missioni, o Full Capability NEA (FC-NEA), sarebbe la favorita da NASA, sia perché non prevede l’utilizzo di SLS-Block 2, sia perché prevede l’utilizzo di uno stadio di propulsione elettrica solare (Solar Electric Power – SEP) e lo Space Exploration Vehicle (SEV). Il SEV sarebbe un mezzo modulare e servirebbe sia da modulo abitativo che da mezzo di esplorazione a destinazione per almeno due astronauti, permettendo sia operazioni assistite roboticamente che EVA.

Le missioni FC-NEA prevedono tre lanci SLS-Block 1A. Il primo servirebbe a portare in orbita il DSH, l’hardware SEP e uno stadio propulsivo. Per il secondo lancio, sempre con SLS-Block 1A, ma con il CPS-Block 2, ci sarebbe da aspettare almeno 647 giorni e servirebbe a immettere in orbita il SEV, mentre il terzo lancio porterebbe Orion con gli astronauti su un SLS-Block 1A e CPS/Block 1 dopo altri 121 giorni. Anche in questo caso la missione sarebbe di 364 giorni con 14 giorni presso il NEA.

Mentre la preparazione alle missioni NEA è in realtà già cominciata tramite le operazioni sottomarine NEEMO (NASA Extreme Environment Mission Operations), nessuna timeline è stata finora stabilita. È comunque possibile che maggiori dettagli saranno disponibili entro qualche settimana. Documenti interni NASA evidenziano infatti che ad aprile è prevista una presentazione interna all’agenzia dell’ex-direttore del programma Shuttle John Shannon, il quale sta coordinando il team per l’elaborazione della roadmap. I tempi coinciderebbero anche con la fine dei lavori della divisione ESD che sta ancora lavorando alla definizione delle missioni verso le lune di Marte, cioè l’ultimo stadio della roadmap prevista dal ConOps.

Fonte: NASASpaceflight.com

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Matteo Carpentieri

Appassionato di astronomia e spazio, laureato in una più terrestre Ingegneria Ambientale. Lavora come lecturer (ricercatore) all'Università del Surrey, in Inghilterra. Scrive su AstronautiNews.it dal 2011.