Il Tredicesimo Cavaliere

Scienze dello Spazio e altre storie

Missione “Asteroid Redirect”: tra scetticismo ed entusiasmo

Quanto segue è la traduzione fedele di un articolo pubblicato su The Space Review nemmeno due mesi fa. Si tratta di un testo lungo e pieno di riferimenti a molte teorie e tecnologie spaziali. I lettori si preparino quindi a una lettura impegnativa che non abbiamo voluto suddividere in due puntate  per non perderne il pathos. E’ già in preparazione una scheda di aggiornamento zeppa di link e di info pertinenti, anche video, che verrà messa online tra qualche giorno. Per il momento possiamo offrirvi il trailer del film Disaster Playground, che non mancherà di suscitare l’attenzione di chi ancora non lo conosce. (RF)

Quasi due anni fa la NASA ha annunciato un progetto conosciuto oggi come Asteroid Redirect Mission, o ARM. L’idea base, presentata nella richiesta di bilancio dell’Agenzia per l’anno fiscale 2014, prevedeva l’invio di una missione robotica su un asteroide vicino alla Terra con l’obiettivo di catturarlo e trascinarlo nell’orbita lunare. Gli astronauti avrebbero poi raggiunto l’asteroide per raccogliere campioni e dimostrare la validità di tecnologie che la NASA considerava fondamentali per le future missioni umane oltre l’orbita terrestre.

ARM4(nel collage fotografico sono mostrati alcuni dei più conosciuti asteroidi vicini alla Terra)

Questo progetto audace – mutare l’orbita di un asteroide – ha faticato a vincere lo scetticismo dimostrato da molti sia nell’industria, che nella comunità scientifica, che nel Congresso. Ci si chiedeva fino a che punto una missione del genere fosse davvero il passo successivo più logico nel lungo cammino verso Marte. Attualmente ARM ha assunto una forma diversa, un cambiamento di cui molti non si sono sorpresi, ma che non sembra probabile possa far cambiare idea a quelli che criticano la missione.

Opzione B per il masso

La NASA aveva previsto di annunciare a dicembre quale di due opzioni avesse scelto per la parte robotica di ARM. Una, conosciuta come opzione A, era in sostanza l’idea base originale: inviare un velivolo spaziale su un asteroide con un diametro fino a dieci metri, afferrarlo (avvolgendolo forse in un “sacco”), e poi reindirizzarlo in un’orbita lunare. Un progetto simile a quello pubblicato nel 2012 dal Keck Institute for Space Studies del Caltech.

La NASA aveva anche cercato un’alternativa chiamata, logicamente, opzione B. Invece di spostare un intero asteroide, l’opzione B prevedeva l’invio di una navicella verso un asteroide più grande, forse di diverse centinaia di metri di diametro, con la superficie cosparsa di massi. Una volta lì, la navicella sarebbe atterrata afferrando un masso dal diametro di circa quattro metri per poi tornare nell’orbita lunare.

ARM5aDopo un incontro a metà dicembre presso la sede della NASA, l’agenzia ha però annunciato che avrebbe ritardato la decisione (vedi “Deferred decision”, The Space Review, 22 dicembre 2014), con la motivazione che voleva avere più tempo a disposizione per studiare le due opzioni.

Tuttavia, Robert Lightfoot, l’amministratore associato della NASA a capo del progetto ARM, ha fatto capire che l’opzione B sembrava l’approccio migliore. “Se da un lato c’è la complessità associata con lo spostamento del masso fuori dall’asteroide, dall’altro c’è lo sviluppo tecnologico che se ne ricaverebbe, e che offrirebbe una grande flessibilità operativa”, ha detto 17 dicembre annunciando il ritardo. Se la NASA fosse riuscita a gestire questa complessità e gli ulteriori costi economici – l’opzione B costa circa 100 milioni di dollari in più rispetto all’opzione A – l’agenzia sembrava disposta a sceglierla.

In dicembre sembrava che tale ritardo dovesse durare poche settimane, facendo pensare che una decisione sarebbe arrivata verso metà gennaio. Ma gennaio e febbraio sono passati senza un annuncio. Ai primi di marzo l’amministratore della NASA, Charles Bolden, a una domanda sullo stato di ARM, ha dichiarato che una decisione sarebbe arrivata il mese successivo, precisando, “Stiamo solo facendo un esame approfondito, per essere certi di aver pensato a tutto”.

ARM1Finalmente la settimana scorsa la decisione è arrivata. Il 25 marzo, in una teleconferenza con i media, e con un preavviso di poche ore, Lightfoot ha annunciato che la NASA ha completato la verifica dell’idea base della missione ARM scegliendo di procedere con l’opzione B.

Lightfoot ha spiegato che le tecnologie offerte dall’opzione B, tra cui la possibilità di atterrare sull’asteroide e afferrare dei massi, offrivano una maggiore flessibilità operativa in vista di future esplorazioni rispetto all’opzione A. “Sappiamo che è questo il genere di cose di abbiamo bisogno quando andiamo su un altro corpo celeste”, ha dichiarato, “e questo per me era fondamentale”.

Ha inoltre spiegato che un altro fattore a favore dell’opzione B era la maggiore possibilità di successo della missione. Una delle difficoltà, in particolare per l’opzione A, consisteva nel numero limitato di asteroidi bersaglio. È difficile rilevare asteroidi così piccoli, come anche assicurarsi che siano di possibili dimensioni e forma adeguate. Con l’opzione A la NASA correva il rischio di mandare un veicolo spaziale robotico su un asteroide, per poi magari scoprire che era troppo grande perché la navicella lo potesse reindirizzare.

ARM2bCon l’opzione B i potenziali obiettivi si conoscono meglio. Le ricognizioni fatte da veicoli spaziali su asteroidi di questa classe di dimensione indicano che le loro superfici sono ricoperte di piccoli massi, consentendo agli operatori della navicella di scegliere l’asteroide migliore – o di trovarne un altro se per qualche motivo la prima scelta si fosse dimostrata inadatta. “Ho intenzione di avere più obiettivi possibili quando arrivo lì. Il tutto si riduce sostanzialmente a questo”, ha detto Lightfoot.

L’opzione B consente anche di mettere alla prova una tecnologia di difesa planetaria denominata “rimorchiatore gravitazionale” (Gravity Tractor). Una volta afferrato il masso e ripartito, il rimorchiatore si manterrà vicino all’asteroide, causando con la sua gravità una variazione molto lieve, ma rilevabile, nell’orbita dell’asteroide. Tale progetto è stato proposto in passato come un modo per deviare eventuali asteroidi pericolosi senza la necessità di colpirli con proiettili o servirsi di esplosivi nucleari.

L’opzione B costa ancora circa 100 milioni in più rispetto all’opzione A, ma Lightfoot ha aggiunto che rientra in un tetto di spesa di 1,25 miliardi dollari, la metà del costo stimato dello studio originale del Keck Institute. Questa cifra, però, non include il costo del lancio della missione robotica, né il costo della successiva missione con equipaggio una volta che il masso viene portato su un’orbita lunare alta.

ARM6Per ora la NASA sta usando come obiettivo teorico l’asteroide 2008 EV5. Questo asteroide vicino alla terra, di circa 400 metri di diametro, non è stato visitato da altri veicoli spaziali, ma Lightfoot ha detto che, sulla base delle osservazioni fatte su asteroidi di dimensioni simili, si aspetta che la sua superficie abbia un gran numero di massi idonei. Questo asteroide è stato proposto come un obiettivo per altre missioni, tra cui la giapponese Hayabusa 2 e la missione europea Marco Polo-R.

Secondo il programma attuale della NASA, la missione robotica ARM verrebbe lanciata nel dicembre 2020, raggiungendo l’asteroide circa due anni più tardi. Lightfoot ha osservato che la NASA poteva aspettare al più tardi fino al 2019 per selezionare una destinazione per la missione, qualora decidesse di non andare su 2008 EV5. Una volta arrivata sull’asteroide, la navicella vi trascorrerebbe tra i 200 e i 400 giorni, raccogliendo il masso ed eseguendo test di trazione gravitazionale. La navicella e il masso raggiungerebbero l’orbita lunare verso la fine del 2025.

La NASA svilupperà stime più dettagliate di costi e tempi per la missione robotica ARM come parte del lavoro sulla “fase A” del progetto, formalmente iniziata la settimana scorsa con il completamento della revisione dell’idea base di missione. Lightfoot ha dichiarato che la NASA effettuerà nel mese di luglio 2015 una riunione strategica per determinare quali parti della missione l’agenzia dovrebbe sviluppare internamente e quali possono essere procurate commercialmente.

Un trampolino di lancio alternativo verso Marte

Alla teleconferenza con i media Lightfoot ha spiegato che nell’opzione B c’era un maggiore interesse commerciale. “Abbiamo pensato che l’opzione B ci avrebbe offerto maggiori opportunità di coinvolgere persone del settore commerciale”, ha affermato.

ARM2L’opzione B, ha sostenuto in seguito, sembrava anche offrire maggiori opportunità di partenariati internazionali. Il giorno dopo l’annuncio, parlando a un convegno a Washington, Lightfoot ha detto che diversi paesi, che non ha nominato, avevano mostrato un forte interesse a partecipare ad ARM in un modo o nell’altro.

“Sono i nostri partner internazionali che partecipano insieme a noi alla Stazione Spaziale Internazionale e ad alcune delle nostre missioni scientifiche”, ha detto al convegno, organizzato dalla Universities Space Research Association e dal George Washington University’s Space Policy Institute. “Hanno offerto di rendere disponibili al progetto questo genere di competenze.”

Questo partenariato, ha affermato, potrebbe coprire alcuni dei costi della NASA. “C’è il costo della missione e poi c’è il prezzo della missione”, ha detto. “Se ci sono altri disposti a entrare come partner, questo controbilancia il prezzo complessivo che l’ agenzia deve pagare.”
Ma mentre l’opzione B sembrava offrire maggiori possibilità commerciali e internazionali, non ha fatto cambiare idea agli scettici sull’idea base complessiva della missione. “Non capisco in che modo un masso possa aiutarci ad arrivare su Marte”, ha detto al convegno della scorsa settimana il professore di scienze planetarie del MIT Richard Binzel.

ARM3bBinzel aveva già criticato ARM in passato. La scorsa estate, durante una riunione del Small Bodies Assessment Group, ha definito ARM una “bravata”, affermando che somigliava a qualcosa che ha illustrato con una buffa diapositiva su una missione immaginaria chiamata Far Away Robotic sandCastle Experiment – FARCE (L’esperimento robotico lontano di castelli di sabbia – FARSA) (vedi “Feeling strongARMed“, The Space Review, 4 agosto 2014). Ora che la NASA ha chiarito l’opzione prescelta non è stato più gentile nei confronti di ARM al convegno della scorsa settimana.

Binzel ha detto che non è contrario al fatto che degli astronauti si rechino su asteroidi vicini alla Terra come un passo verso Marte. “Se vogliamo arrivare un giorno su Marte dobbiamo essere in grado di uscire dal sistema Terra-Luna,” ha affermato. Gli asteroidi vicini alla Terra, a suo avviso, possono servire come “trampolini di lancio” verso successive missioni su Marte.

Ha sostenuto, però, che aveva più senso inviare astronauti verso asteroidi vicini alla Terra nelle loro orbite originali, rilevando che gli astronomi avevano catalogato solo una piccola frazione di asteroidi che potrebbero essere accessibili da missioni umane. “Lo spazio prossimo è, in effetti, molto accessibile, e non è un salto gigantesco dal sistema Terra-Luna a un asteroide.”

Binzel ha proposto che ciò che la NASA sta attualmente spendendo per l’intero progetto asteroide -circa 220 milioni di dollari nella sua proposta di bilancio per l’anno fiscale 2016, tra cui ARM e attività connesse – venga dirottato sullo sviluppo di un telescopio spaziale di ricognizione che aiuti a scoprire un numero maggiore di asteroidi che possano diventare potenziali obiettivi per successive missioni umane.

ARM7“Al centro del progetto asteroide dovrebbe essere una ricognizione” ,ha detto, suggerendo che una missione di tal genere potrebbe mettersi in competizione con altre proposte già esistenti nei settori pubblico e privato, con un costo probabilmente simile a quello delle missioni planetarie di media portata del programma New Frontiers della NASA, che hanno un tetto di spesa dell’ordine di 1 miliardo di dollari.
Scopo di tale missione sarebbe non solo di rilevare potenziali obiettivi per successive missioni di esplorazione umana, ma anche di aiutare a completare una ricognizione, autorizzata dal Congresso, di oggetti potenzialmente pericolosi di almeno 140 metri di diametro, così come di trovare oggetti che potrebbero avere interesse commerciale. “Immaginate se potessimo avere un catalogo dei 100 o 1000 asteroidi più accessibili vicini alla Terra,” ha detto. “È la porta d’ingresso per l’utilizzo delle risorse situate nello spazio”.

Binzel ha riconosciuto che questo approccio rimanderebbe agli anni 2030 la data di una missione umana verso un asteroide. Altri in effetti hanno espresso la preoccupazione che non aver implementato una missione come ARM entro la metà del 2020, intorno al periodo in cui è probabile che la Stazione Spaziale Internazionale chiuda i battenti, potrebbe danneggiare il volo umano nello spazio in generale.

“Se entro la metà degli anni 2020 la NASA non sarà riuscita ad inviare astronauti nello spazio profondo, e si può dire che ARM lo consente, temo che a causa di questi rinvii la gente perderà interesse”, ha detto l’ex astronauta Tom Jones.

ARM3c“A forza di eliminare progetti la gente si abituerà al fatto che tutto quello che abbiamo è una stazione spaziale ormai vicina alla sua fine, e niente più ambizioso”, ha avvertito, “perché Marte sarà ancora troppo lontano.”

Binzel ha tuttavia sostenuto che rinviare una missione umana su un asteroide non significa che la NASA non possa fare altre missioni umane nello spazio cislunare, fra cui testare alcune delle tecnologie previste per ARM. La NASA potrebbe, ad esempio, usare la propulsione solare-elettrica – una delle principali tecnologie che secondo la NASA ARM dovrebbe mettere alla prova – per collocare nell’orbita lunare un modulo di rifornimento, raggiungibile dagli astronauti.

Negli ultimi mesi alcuni funzionari della NASA hanno fatto inoltre capire che, anche se la navicella non dovesse deviare un asteroide nell’orbita lunare, ARM potrebbe essere considerato ugualmente un successo grazie alla dimostrazione di tali tecnologie. Questo ha fatto sì che anche altri, compreso il gruppo di consulenti dell’agenzia, suggerissero alla NASA di cancellare del tutto ARM.
“Se hai intenzione di spendere 1,25 miliardi dollari, più i costi del lancio, per fare qualcosa,” ha detto a gennaio Squyres, presidente dell’Advisory Council della NASA, in una riunione del consiglio, “e raggiungi gli obiettivi più importanti senza correre dietro a una roccia, allora non correre dietro alla roccia.”

ARM3aBolden, discutendo di ARM con il consiglio in quella stessa riunione, è stato messo sulla difensiva da questo genere di commenti. “Lasciatemi in pace!”, ha detto. “Stiamo cercando di fare un sacco di cose diverse, e di soddisfare un sacco di persone che vogliono che facciamo un sacco di cose diverse, e avevamo pensato di aver trovato il modo per riunire molte di quelle cose prima scollegate fra loro.”

Non sembra, però, che basterà scegliere un’opzione per la parte robotica di ARM perché le critiche, nel Congresso o altrove, lascino in pace Bolden o il resto della Agenzia. Questa dovrà ancora spiegare in che modo ARM, quale che dovesse essere la sua forma, sia la scelta più ragionevole come passo successivo della NASA nel lungo viaggio degli esseri umani verso Marte.

 

Titolo originale: “Asteroid redirect – NASA rearms in its battle with mission skeptics”
di Jeff Foust
Pubblicato su The Space Review il 30 marzo 2015

traduzione di DONATELLA LEVI

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25 maggio 2015 - Posted by | Astronautica, Difesa Planetaria, News, Scienze dello Spazio | , , , ,

1 commento »

  1. L’ha ribloggato su The Connective World.

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    Commento di pykmil | 29 maggio 2015 | Rispondi


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