Il 2021 spaziale: parte I

Credit: Oleg Novickij, https://twitter.com/novitskiy_iss/status/1443141535030259713?s=21

In questa serie di articoli ripercorriamo il 2021 spaziale. È stato un anno fitto di eventi e record anche se, come accade quasi sempre, non tutte le aspettative dell’anno passato sono state soddisfatte. Nel 2021 la NASA ha ricevuto la nomina di un nuovo amministratore, Bill Nelson, che a suo tempo, come senatore, è stato tra i maggiori sostenitori dei programmi spaziali americani e ha anche partecipato a un volo con lo Space Shuttle.

Un anno speciale anche dal punto di vista degli anniversari: sono infatti 60 anni dal primo volo umano nello spazio, con Jurij Gagarin che il 12 aprile 1961 iniziava la grande avventura spaziale. Sono inoltre passati 50 anni dalle missioni Apollo 14 e Apollo 15, che hanno avuto il difficile compito di far dimenticare agli americani la seconda missione Apollo più famosa. Ma si festeggia anche il 35º anniversario dell’immissione in orbita della Mir, la stazione spaziale sovietica che ha avuto un ruolo fondamentale per lo sviluppo della successiva ISS. Purtroppo, come accade spesso negli ultimi anni, abbiamo anche dovuto salutare un grande dell’esplorazione spaziale. Quest’anno è toccato a Michael Collins, astronauta della storica missione Apollo 11.

Michael Collins. Credit: NASA

In questa prima parte della nostra rassegna spaziale del 2021 ripercorriamo le tappe dei programmi spaziali abitati della NASA e dei loro collaboratori internazionali, compresa la ISS e il programma Artemis. Nei prossimi due articoli ci concentreremo invece sugli altri programmi spaziali, anche senza equipaggio.

La Stazione Spaziale Internazionale

Nel 2021 la Stazione Spaziale Internazionale, per una volta, non è stato l’unico programma spaziale con voli umani (come vedremo nei prossimi articoli), ma si tratta pur sempre del principale. Nell’ambito di questo programma sono stati lanciati ben cinque voli con equipaggio, 3 capsule Sojuz (Sojuz MS-18, MS-19 e MS-20) e 2 capsule commerciali Dragon (Crew-2 e Crew-3) di SpaceX. Come accaduto l’anno passato, non tutti i partecipanti al volo hanno fatto parte delle varie expedition sulla ISS, ma ci sono stati anche alcuni astronauti non professionisti in visite di breve durata.

Sulla Stazione Spaziale si sono succedute tre diverse expedition, da Expedition 64 a 66, con ben 24 astronauti che hanno abitato la ISS nel 2021 (10 americani, 8 russi, 4 giapponesi, 1 francese e 1 tedesco), record che veniva superato solo ai tempi dello Space Shuttle. Le 17 persone che hanno raggiunto la ISS quest’anno (7 erano già a bordo) rappresentano il dato migliore degli ultimi 10 anni.

Generalmente delle expedition hanno fatto parte dai 10 ai 12 astronauti, ma solo in brevissimi periodi. Più normalmente come nell’anno precedente, l’equipaggio è stato di 7 persone. Gli avvicendamenti sono continuati a essere irregolari, quest’anno soprattutto a causa dei visitatori di breve periodo, mentre l’alternanza tra le due navette è stata piuttosto regolare. Andando un po’ più a fondo, questo significa che l’attesa entrata in servizio dell’altra navetta commerciale americana, la CST-100 Starliner di Boeing, ancora non è avvenuta.

Oltre agli astronauti, 8 navicelle cargo hanno visitato la ISS nel 2021, portando principalmente nuovi esperimenti e rifornimenti vari: 3 Progress russe (MS-16, MS-17 e MS-18), 2 Cygnus, dell’azienda americana Northrop Grumman (NG-15 e NG-16) e 3 Dragon di seconda generazione, di SpaceX (SpX-22, SpX-23 e SpX-24). Dopo nove missioni, quest’anno non si è vista nessuna navetta cargo giapponese, in attesa dell’esordio della nuova versione HTV-X, che dovrebbe diventare operativa tra il 2022 e il 2023. Tra i nuovi attracchi e i riposizionamenti delle varie navette, ci sono stati ben 39 eventi di docking/undocking, record assoluto che ha superato di gran lunga l’annata del 2011 (31).

Tra gli eventi principali avvenuti sulla ISS nel 2021 c’è anche l’arrivo di due nuovi moduli russi. Si tratta del modulo scientifico Nauka, che ha sostituito il più piccolo Pirs (utilizzato soprattutto come modulo di attracco e airlock), e del modulo multi-attracco Pričal. Modifiche meno evidenti hanno riguardato l’installazione di nuovi pannelli solari e un braccio robotico europeo (ERA) sul lato russo della stazione.

I cambiamenti alla struttura dell’ISS nel 2021: la nuova antenna ad alto guadagno installata su Columbus e i cavi utilizzati per l’attivazione della piattaforma Bartolomeo (alto a sinistra), i nuovi pannelli solari iROSA (alto a destra), il nuovo modulo scientifico Nauka (basso a sinistra) e il nuovo modulo multi-attracco Pričal (basso a destra). Ha invece lasciato la ISS il modulo Pirs (in alto al centro). Credit: ISAA/Raffaele Di Palma

Expedition 64

L’anno sulla ISS si apre con i sette membri dell’Expedition 64, il comandante Sergej Ryžikov, i suoi due compagni della Sojuz MS-17, Sergej Kud’-Sverčkov e Kathleen Rubins, e i quattro membri della Dragon Crew-1, Michael Hopkins, Victor Glover, Soichi Noguchi e Shannon Walker. Si tratta di una expedition piuttosto impegnata nel 2021, con l’arrivo di altre due navette cargo (Progress MS-16, che avrà un ruolo fondamentale durante la successiva expedition, e Cygnus NG-15), e 5 nuove attività extraveicolari (EVA) oltre a quella avvenuta a fine 2020 ed effettuata da Ryžikov e Kud’-Sverčkov per preparare la ISS all’arrivo di Nauka.

Le EVA si svolgono tra fine gennaio e marzo grazie alle coppie Hopkins/Glover (EVA 69 e 70), Rubins/Glover (EVA 71) e Rubins/Noguchi (EVA 72 e 73) e riguardano varie attività tra cui la regolare sostituzione delle batterie esterne della ISS e i lavori di preparazione sia per l’attivazione del modulo airlock commerciale Bishop, sia per l’installazione dei nuovi pannelli solari iROSA.

Il 9 aprile si aggiungono all’Expedition 64 anche i membri della Sojuz MS-18, Oleg Novickij, Pëtr Dubrov e Mark Vande Hei. La navetta è stata battezzata in onore di Jurij Gagarin, a circa 60 anni dal primo lancio orbitale umano (12 aprile 1961). La formazione allargata a 10 astronauti dura comunque solo qualche giorno.

Expedition 65

Il 17 aprile avviene il rientro della Sojuz MS-17 e comincia l’Expedition 65, con Shannon Walker inizialmente al comando, anche se avrà durata breve. Già il 27 dello stesso stesso mese infatti arriva sulla ISS la Dragon Crew-2, Endeavour, con a bordo Shane Kimbrough, Megan McArthur, Akihiko Hoshide, e Thomas Pesquet. L’astronauta giapponese Hoshide diventa quindi comandante della ISS, il secondo del suo paese. L’astronauta europeo di nazionalità francese, Pesquet, dà invece il via all’ennesima missione ESA, stavolta denominata Alpha, dopo quella di Luca Parmitano nel 2019/2020.

Neanche il tempo di abituarsi all’equipaggio di 11 persone e già il 2 maggio è ora di rientrare per la Dragon Crew-1. Gli astronauti a bordo dovranno poi affrontare alcuni piccoli problemi al sistema di depurazione dell’acqua.

Anche l’Expedition 65 si rivela fitta di attività extraveicolari. Aprono le danze i cosmonauti Novickij e Dubrov il 2 giugno, lavorando ai preparativi in vista dell’arrivo di Nauka e del braccio robotico ERA. Il 5 giugno arriva la navetta cargo Dragon SpX-22, portando a bordo anche i primi nuovi pannelli solari iROSA. Tra il 16 e il 25 giugno, Pesquet e Kimbrough hanno lavorato all’esterno della ISS (EVA-74, 75 e 76) proprio per installare i nuovi pannelli solari.

Dopo i pannelli solari, la priorità dell’Expedition 65 diventa l’arrivo del modulo Nauka. Il primo passo è il lancio della Progress MS-17, il 29 giugno. La navetta cargo attracca al modulo Poisk il 2 luglio, mentre il lancio di Nauka avviene il 21 luglio. Quando Nauka è in viaggio verso la ISS, il 24 la navetta cargo Progress MS-16 si stacca dalla stazione spaziale portandosi dietro il modulo Pirs, che si disintegrerà poi nell’atmosfera. Lo spazio lasciato libero sul portello di Zvezda verrà preso proprio da Nauka il 29 luglio, anche se con qualche piccolo imprevisto.

Ad agosto c’è un po’ di movimento sul lato internazionale della ISS, con l’arrivo della Cygnus NG-16 (12 agosto) e della Dragon SpX-23 (30 agosto). Il mese di settembre, invece, è principalmente dedicato alle attività extraveicolari. Prima Novickij e Dubrov, che lavorano per integrare il modulo Nauka alla stazione spaziale in due EVA a breve distanza (VDK-49, 3 settembre, e VDK-50, 9 settembre), poi Hoshide e Pesquet (EVA-77), che lavorano per predisporre l’installazione dei prossimi pannelli solari iROSA.

Gli ultimi eventi dell’Expedition 65 sono: il re-docking della Sojuz MS-18, che il 28 settembre si sposta dal modulo Rassvet al nuovo modulo Nauka, inaugurandone il portello di attracco grazie all’uso di uno speciale adattatore (Nauka monta una precedente versione del sistema SSVP); il cambio di comando, che da Hoshide passa a Pesquet il 4 ottobre; e l’arrivo della Sojuz MS-19, il 5 ottobre.

Quest’ultima porta l’astronauta Anton Škaplerov insieme ai visitatori di breve durata Klim Šipenko e Julija Peresil’d. Škaplerov diventa il 12º membro dell’Expedition 65 (anche se al suo arrivo il totale è 8, in quanto 4 astronauti erano già tornati a Terra), mentre il compito di Šipenko e Peresil’d, rispettivamente attore-regista e attrice, è quello di girare un film sulla Stazione Spaziale Internazionale. Al film partecipa anche Novickij, impersonificando un cosmonauta malato. L’expedition si chiude il 17 ottobre con il rientro a Terra di Novickij, al comando della sua Sojuz MS-18, insieme a Šipenko e Peresil’d. Dubrov e Vande Hei, invece, vedono la propria missione estesa e rientreranno con la Sojuz MS-19.

Expedition 66

Anche l’Expedition 66 si apre subito con una serie di eventi. Innanzi tutto, tra il 21 e il 22 ottobre, la Progress MS-17 lascia il modulo Poisk per riposizionarsi su Nauka. Il compito della navetta cargo sarà poi quello di staccare l’adattatore di attracco da Nauka (il 25 novembre) in vista dell’arrivo dell’altro modulo, Pričal. Il 6 novembre il comando della ISS passa a Škaplerov e, due giorni dopo, la Dragon Crew-2 torna felicemente a Terra insieme al suo equipaggio.

Pochi giorni dopo (11 novembre) e i membri dell’Expedition 66 tornano a essere 7 grazie all’arrivo della Dragon Crew-3 Endurance (capsula al suo primo viaggio nello spazio), con gli astronauti Raja Chari, Thomas Mashburn, Kayla Barron e Matthias Maurer. Maurer, tedesco alla sua prima missione nello spazio, dà il via alla nuova missione ESA Cosmic Kiss.

Purtroppo a metà novembre, i membri della ISS dovranno fare i conti con la nuvola di detriti provocata da un esperimento anti-satellite effettuato dalla Russia, che costringerà l’Expedition 66 a mettere in pratica alcune procedure di sicurezza, che per fortuna si concludono senza conseguenze.

Il 26 novembre arriva il modulo Pričal, che offre alla ISS nuovi portelli di attracco e possibile estensione sul lato russo, mentre il 30 si svolge un’altra attività extraveicolare (EVA-78) con Marshburn e Barron come protagonisti. Tra l’8 e il 19 dicembre, la ISS ospita anche l’equipaggio della Sojuz MS-20, in una missione di breve durata interamente finanziata da Space Adventures, l’azienda per il turismo spaziale che già in passato ha permesso a diverse persone di partecipare a visite sulla stazione spaziale. L’equipaggio è composto dall’astronauta russo Aleksandr Misurkin e dai partecipanti al volo giapponesi Yusaku Maezawa e Yozo Hirano.

Artemis

Purtroppo nel 2021 non si sono ancora visti lanci nell’ambito del programma Artemis della NASA. Questi sono comunque imminenti e nell’anno appena passato ci sono stati grandi progressi nei preparativi delle varie missioni. Del programma fanno parte sia le missioni principali, Artemis 1, 2, 3 e così via, che prevedono l’utilizzo di una capsula Orion lanciata su un vettore SLS (Space Launch System), sia le missioni di supporto come il Lunar Gateway, la piccola stazione spaziale in orbita lunare, e il programma CLPS (Commercial Lunar Payload Services), che appalta servizi di trasporto cargo sulla superficie lunare ad aziende private.

Artemis 1

Il lancio della prima missione, senza equipaggio, del programma Artemis è stato spostato diverse volte, ma sembra ormai imminente. L’ultima data ipotizzata è il 12 marzo 2022. Mancano ormai solo gli ultimi test prima del trasferimento in rampa, ma per arrivare sin qui, il programma nel 2021 ha fatto passi da gigante. I primi elementi ad essere completati sono stati i booster laterali a propellente solido, il cui assemblaggio è terminato a marzo nel Vertical Assembly Building (VAB) del Kennedy Space Center (KSC) in Florida.

Successivamente l’attenzione si è concentrata soprattutto sullo stadio centrale dell’SLS. Dopo qualche piccolo problemino durante l’accensione dei propulsori RS-25, a gennaio, i test finali della cosiddetta Green Run sono stati completati a marzo e lo stadio centrale dell’SLS è stato successivamente spedito al KSC, arrivando a fine aprile. Una volta trasportato dalla chiatta Pegasus al VAB, lo stadio centrale è stato sottoposto a tutta una serie di riparazioni di piccoli danni avvenuti durante i vari test precedenti e successivamente posto in verticale e integrato ai booster laterali.

A luglio è stato il turno dello stadio superiore, il cosiddetto ICPS (Interim Cryogenic Propulsion Stage), che è stato impilato sul lanciatore. Dopo una serie di test con un simulatore di Orion, la capsula vera e propria è stata assemblata al lanciatore e al momento sta terminando gli ultimi test in previsione della prova generale, il cosiddetto Wet Dress Rehearsal, e del lancio.

Nel frattempo sono in fase di integrazione anche tutti i payload secondari della missione, tra cui una piccola vela solare, e si stanno svolgendo i test sui sistemi di Terra in previsione per il lancio.

Commercial Lunar Payload Services

CLPS è il programma commerciale che appalta ai privati il servizio di trasporto cargo verso la superficie lunare. Prima del rifornimento dei siti di atterraggio, è prevista tutta una serie di missioni dimostrative e preparatorie. Le prime due missioni previste sono quelle di Astrobotic Technology, con il lander Peregrine, e Intuitive Machines, con il lander Nova-C. Per la prima missione, non ci sono stati grandi aggiornamenti nel 2021, ma la partenza è dipendente dallo sviluppo del lanciatore Vulcan, di United Launch Alliance.

Intuitive Machine, invece, si è affidata al Falcon 9 di Space X e, al momento, ha ben tre missioni finanziate. IM-1 e IM-2 erano già assegnate, ma nel 2021 è arrivato l’annuncio di una terza missione, IM-3, che avverrà nel 2024. Per la missione IM-2, invece, che porterà sulla Luna anche la trivella PRIME, è stato annunciato il luogo di atterraggio che sarà, probabilmente alla fine del 2022, il cratere Shackleton sul polo sud lunare.

Nel 2021 sono state assegnate anche altre due nuove missioni, Blue Ghost, dell’azienda Firefly Aerospace, che volerà anch’esso su un Falcon 9, e VIPER, sempre di Astrobotic, che invece utilizzerà un Falcon Heavy e atterrerà nel cratere Nobile. Queste due missioni, insieme a quella già assegnata a Masten Space, portano il totale a 7, ma nuove assegnazioni si prevedono nei prossimi mesi.

Lunar Gateway, Artemis 2, 3 e oltre

Con il focus sull’imminente missione Artemis 1, gli altri elementi del programma Artemis hanno proceduto piuttosto a rilento nel 2021 e non ci sono stati particolari aggiornamenti. Per quanto riguarda il Lunar Gateway, a gennaio è stato firmato il contratto tra ESA e Thales Alenia Space per la costruzione di ESPRIT, il previsto modulo europeo. A febbraio, invece, la NASA ha annunciato di aver firmato un contratto con SpaceX per il lancio di due dei moduli base della stazione, PPE e HALO, che partiranno nel 2024 su un Falcon Heavy.

Mentre i 18 astronauti del Team Artemis continuano ad addestrarsi in previsione di Artemis 2 e successive missioni, è stato assegnato il contratto per la navetta che avrà il compito di portare gli astronauti dal Gateway alla superficie lunare dalla missione Artemis 3 in poi: si tratta della Starship di SpaceX, anche se le aziende concorrenti hanno annunciato vari ricorsi alla decisione.

Nel frattempo si attende il lancio della missione dimostrativa CAPSTONE, che servirà principalmente a verificare la stabilità dell’orbita del Lunar Gateway. CAPSTONE dovrebbe partire a marzo 2022 su un Electron di Rocket Lab.

La rassegna degli avvenimenti spaziali del 2021 continua nella seconda e nella terza parte dell’articolo.

  Copyright Associazione ISAA 2006-2022 - Vedi qui i dettagli della licenza.

Commenti

Commenta e approfondisci su ForumAstronautico.it

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.