Orion, l’astronave del futuro: l’uomo su Marte nel 2030

La navetta Orion: capsula di comando e modulo di servizio con pannelli solari.

Una nuova era è iniziata per l’esplorazione spaziale americana. Orion Multi-Purpose Crew Vehicle (MPCV) è l’astronave della NASA che porterà per la prima volta un equipaggio umano su un pianeta extraterrestre: Marte. Questo evento di portata storica avverrà – con buone probabilità – nel 2030 e sarà il culmine di un lungo periodo di test, sperimentazioni e missioni di minore portata, necessarie alla conoscenza e alla prevenzione degli innumerevoli rischi e complicazioni che un’impresa del genere comporta.
Orion è la prima astronave americana, dopo l’Apollo, in grado di viaggiare oltre l’orbita bassa, dunque nello spazio interplanetario. Il suo erede diretto, lo Space Shuttle, non aveva questa capacità, limitandosi a orbitare intorno alla terra ad altezze relativamente inferiori.

Il veicolo Orion è composto da due moduli. Il modulo di comando consiste in una capsula abitabile da un massimo di quattro astronauti: ha la forma di un cono tozzo e schiacciato, misura circa tre metri di altezza e cinque di diametro ed è dotato di uno scudo termico (il più grande mai realizzato) per proteggere l’equipaggio dalle altissime temperature raggiunte in fase di rientro nell’atmosfera terrestre: circa 2.200°C. E’ stato progettato dalla NASA e costruito dalla Lockheed Martin, corporation americana di punta nella produzione di tecnologie aerospaziali e di difesa.
Agganciato alla base della capsula, il modulo di servizio, di forma cilindrica, (Automated Transfer Vehicle – ATV) è il “motore” dell’astronave: dotato di pannelli solari, fornisce propulsione per il movimento nello spazio interplanetario, energia elettrica per gli strumenti di bordo, acqua e ossigeno per la sopravvivenza dell’equipaggio. Il progetto è stato affidato all’Agenzia Spaziale Europea ed è attualmente in fase di sviluppo. Inoltre il veicolo è dotato, al momento del lancio, di un sistema di sicurezza, il Launch Abort System, che costituisce la “punta” del razzo: esso è in grado di intervenire automaticamente in caso di pericolo imminente per l’equipaggio, staccando la capsula dal corpo principale. Si tratta di un’importante innovazione in quanto nel passato si sono avuti numerosi casi di esplosione del reattore principale che hanno causato la morte di interi equipaggi, bloccati all’interno della capsula.


2014: Il primo lancio

Il volo inaugurale (Exploration Flight Test 1) è stato effettuato con successo il 5 dicembre 2014. Il veicolo, privo del modulo di servizio e senza equipaggio, è stato lanciato da Cape Canaveral con un missile “Delta IV – Heavy”, ha compiuto due orbite terrestri nell’arco di 4 ore, raggiungendo un’altezza massima di 5.800 Km, ed è rientrato in atmosfera per effettuare l’ammaraggio nell’oceano Pacifico. Qui la capsula è stata recuperata da una nave della Marina. L’operazione ha avuto successo da tutti i punti di vista: interamente controllato da terra e da potenti computer, Orion ha effettuato una serie di test e rilevazioni nelle varie fasi di volo. I risultati nei dettagli saranno pubblicati a breve sul sito dell’agenzia spaziale americana: www.nasa.gov.

https://www.youtube.com/watch?v=J92MxvIANEQ

2018-2023: Il futuro di Orion

Nel prossimo futuro la NASA ha pianificato una serie di tre missioni che vedranno Orion protagonista. La prima, nel 2018, consisterà in un viaggio verso l’orbita lunare e ritorno, ancora senza la presenza di equipaggio umano. Questa tappa sarà di fondamentale importanza perché per la prima volta verrà utilizzato lo Space Launch System (SLS), il più potente razzo orbitale mai realizzato, oltre che il più costoso (circa 500 milioni di dollari per lancio); esso combina la struttura modulare del Saturno V con la propulsione dello Space Shuttle. Inoltre vedremo per la prima volta in azione il modulo di servizio europeo.
Per il 2021 è previsto il grande passo: la prima missione con equipaggio. La destinazione è ancora ignota, ma potrebbe essere la Luna; il viaggio durerà alcuni giorni durante i quali verranno messe alla prova molte delle funzionalità necessarie alla vita nello spazio profondo. Infine nel 2023 è pianificata la seconda missione con presenza umana, e stavolta potrebbe trattarsi di qualcosa di assolutamente unico e pionieristico: la “cattura” di un’asteroide e il suo posizionamento in orbita lunare. Per un’impresa simile saranno necessari anni di ricerca e lo sviluppo di tecnologie mai applicate all’ingegneria aerospaziale.

L'astronave Orion applicata allo Space Launch System, il nuovo missile della NASA per lanci interplanetari
L’astronave Orion applicata allo Space Launch System, il nuovo missile della NASA per lanci interplanetari

2030: L’uomo su Marte

Orion è un’astronave molto versatile e ha potenzialità di utilizzo quasi infinite. La NASA ha dichiarato che utilizzerà i moduli Orion come componente principale della missione umana che per la prima volta metterà piede sul pianeta rosso. E’ il sogno di generazioni di astrofisici che si sta avverando: tra quindici anni la Terra non sarà più l’unico pianeta “umano” del sistema solare. Nonostante sia dato per certo l’utilizzo dello Space Launch System e dei moduli di Orion, molti elementi della missione sono ancora da definire. In particolare le ridotte dimensioni della capsula di comando (circa nove metri cubi di spazio) rende necessario lo sviluppo di un ulteriore modulo abitativo, che possa fornire agli astronauti lo spazio e il materiale necessario ad un viaggio che potrebbe protrarsi per quasi due anni. La distanza minima di Marte dalla Terra è di 56 milioni di chilometri, e sarebbe la distanza più lunga mai percorsa dall’uomo in un singolo viaggio, il solo percorso di andata avrebbe una durata variabile tra i sei e gli otto mesi. Si tratta di un’impresa di portata storica e presenta rischi elevatissimi per l’equipaggio, perciò non prevede margine di improvvisazione: tutto deve essere accuratamente pianificato, ogni scenario di pericolo previsto, e il margine di errore ridotto al minimo.
Inoltre le difficoltà tecniche dell’atterraggio e soprattutto del decollo dalla superficie di Marte, ha reso necessario immaginare diversi lanci (due o tre) di missili cargo, per portare sulla superficie marziana attrezzatura e addirittura una piccola rampa di lancio per il ritorno, prima del lancio dell’equipaggio.

Nel 1969 Armstrong toccò per la prima volta la superficie della Luna. Quel “piccolo passo” fu un “grande salto” per l’umanità e, da allora, tanti altri sono stati fatti in direzione dell’esplorazione umana dello spazio esterno. Oggi siamo alla vigilia di un evento epocale che cambierà la nostra concezione dell’universo, oltre a fornire importantissime informazioni su uno dei pianeti più interessanti del nostro Sistema Solare, che in un futuro non lontano potrebbe diventare una nuova casa per l’umanità.

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