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Programma Artemis
programma spaziale statunitense Da Wikipedia, l'enciclopedia libera
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Il programma Artemis (nome derivante da Artemide, dea della caccia e della luna, gemella di Apollo) è un programma di esplorazione spaziale automatizzato e con equipaggio, portato avanti dalla NASA, da aziende di voli spaziali commerciali statunitensi, e da partner internazionali come l'ESA, la JAXA e la Canadian Space Agency (CSA), con l'obiettivo di sbarcare "la prima donna e il prossimo uomo" sulla Luna, in particolare nella regione del polo sud lunare entro il 2026.[1] La NASA vede Artemis come un passo verso l'obiettivo a lungo termine di stabilire una presenza autosufficiente sulla Luna, gettare le basi per permettere a società private di costruire un'economia lunare e, infine, mandare gli umani su Marte.
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Lo Space Launch System fungerà da veicolo di lancio principale per Orion.[2] La NASA ha richiesto un finanziamento aggiuntivo di 1,6 miliardi di dollari per Artemis per l'anno fiscale 2020 mentre il Comitato per gli stanziamenti del Senato ha richiesto alla NASA un profilo di bilancio quinquennale[3] necessario per la valutazione e l'approvazione da parte del Congresso.[4][5] Il proposito fissato al 2024 si è dimostrato di difficile realizzazione già con gli stanziamenti per l'anno fiscale 2021 i quali concederebbero alla NASA una frazione decisamente insufficiente di risorse per mantenere le aspettative programmate.[6]
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Panoramica e contesto
Riepilogo
Prospettiva
Il programma Artemis è organizzato attorno a una serie di missioni Space Launch System (SLS), che aumenteranno progressivamente in complessità e sono programmate a intervalli di un anno o più. Le missioni da Artemis 1 a Artemis 6 sono pianificate mentre le missioni successive sono solo proposte. Ogni missione del sistema SLS è incentrata sul lancio di un lanciatore SLS che trasporta una navicella spaziale Orion. Le missioni dopo Artemis 2 dipendono da missioni di supporto lanciate da altri lanciatori e veicoli spaziali, principalmente privati, per funzioni di supporto.
Missioni SLS
Artemis 1 (2022) fu la missione di test senza equipaggio di successo del sistema SLS e della navicella Orion, nonché il primo volo di prova per entrambi i veicoli.[7] Durante la missione Artemis 1 la Orion venne inserita in un'orbita lunare e poi fece ritorno sulla Terra. Il design SLS Block 1 utilizza come secondo stadio l'Interim Cryogenic Propulsion Stage (ICPS), che effettua la manovra di inserimento translunare (Translunar Injection, TLI) per inviare Orion verso la Luna. In Artemis 1, Orion frenò in un'orbita lunare retrograda polare distante e vi rimase per circa sei giorni prima di rientrare sulla Terra. La navicella Orion si separò dal modulo di servizio, rientrò nell'atmosfera eseguendo una manovra di aerofrenaggio ed ammarò nell'Oceano Pacifico con l'ausilio di paracadute.
Artemis 2 (2026) sarà la prima missione con equipaggio del sistema SLS e della navicella Orion.[8] I quattro membri dell'equipaggio effettueranno test approfonditi in orbita terrestre, dopodiché Orion verrà spinta in una traiettoria circumlunare di ritorno libero attorno alla Luna, che la riporterà sulla Terra per il rientro e l'ammaraggio. Il lancio previsto non oltre aprile 2026[8][9], venne nel settembre 2025 anticipato a febbraio 2026.[10]
Artemis 3 (2027) sarà il primo allunaggio statunitense con equipaggio dai tempi dell'Apollo 17 del dicembre 1972.[8] La missione dipende da una missione di supporto destinata a collocare un Starship Human Landing System (HLS) in un'orbita halo quasi rettilinea (NRHO) attorno alla Luna, prima del lancio di SLS/Orion. Una volta che Starship HLS avrà raggiunto la NRHO, SLS/Orion invierà la navicella Orion con un equipaggio di quattro persone per attraccare con l'HLS. Due astronauti si trasferiranno sull'HLS, che scenderà sulla superficie lunare e vi rimarrà per circa 6,5 giorni.[11] Gli astronauti effettueranno almeno due attività extraveicolari sulla superficie prima che l'HLS torni in orbita lunare per il rendezvous con Orion. Quest'ultima riporterà i quattro astronauti sulla Terra. Il lancio è previsto non prima della metà del 2027.[8][9]
Artemis 4 (2028) sarà la seconda missione di allunaggio con equipaggio. Orion e una versione aggiornata dello Starship HLS attraccheranno alla stazione Lunar Gateway in NRHO prima dell'allunaggio. Una missione di supporto precedente consegnerà i primi due moduli della Gateway alla stessa orbita. La maggiore potenza dell'SLS Block 1B di questa missione consentirà di trasportare anche il modulo I-HAB per la connessione alla Lunar Gateway. Il lancio è previsto non prima di settembre 2028.[12]
Artemis 5 (2030) sarà la terza missione di allunaggio con equipaggio e porterà quattro astronauti alla stazione Lunar Gateway. Durante la missione verranno consegnati il modulo ESPRIT dell'ESA e il Canadarm3, il braccio robotico canadese del Gateway. Verrà inoltre consegnato il Lunar Terrain Vehicle della NASA. Il lancio è previsto non prima di marzo 2030.[12][13] Sarà inoltre la prima missione a utilizzare il lander Blue Moon di Blue Origin per portare astronauti sulla superficie lunare.
Artemis 6 (2031) sarà la quarta missione di allunaggio con equipaggio e integrerà il modulo Crew and Science Airlock Module con la stazione Lunar Gateway.[14] Il lancio è previsto non prima di marzo 2031. Al 2024, l'Airlock risulta essere in costruzione.[13]
Artemis 7 (2032) sarà la quinta missione di allunaggio con equipaggio e consegnerà sulla superficie lunare la Habitable Mobility Platform (Lunar Cruiser) utilizzando un lanciatore SLS Block 1B. Il lancio è previsto non prima di marzo 2032.[15]
Artemis 8 (2033) sarà la sesta missione di allunaggio con equipaggio e consegnerà sulla superficie lunare elementi logistici e l'habitat di superficie Foundational Surface Habitat, utilizzando un lanciatore SLS Block 1B con il supporto di Blue Origin. Il lancio è previsto non prima del 2033.
Artemis 9 (2034) sarà la settima missione di allunaggio con equipaggio e trasporterà ulteriori elementi logistici di superficie. A differenza di Artemis 8, questa missione sarà la prima a utilizzare un lanciatore SLS Block 2.
Artemis 10 (2035) sarà l'ottava missione di allunaggio con equipaggio e fornirà ulteriori logistiche per la superficie lunare utilizzando un lanciatore SLS Block 2; includerà inoltre la permanenza prolungata degli astronauti sulla superficie lunare.
Per molte missioni del programma Artemis, i due booster a propellente solido del sistema SLS, i quattro motori principali e il motore principale della navicella Orion saranno costituiti partendo dai motori RS-25 e booster già utilizzati, oltre ai motori del Orbital Maneuvering System (OMS) dello Space Shuttle. Si tratta di componenti ricondizionati provenienti dal programma Shuttle, alcuni dei quali risalgono ai primi anni '80. Ad esempio, Artemis 1 includeva componenti volati su 83 delle 135 missioni dello Shuttle. Dalla missione Artemis 1 alla Artemis 4 verranno utilizzati motori principali riciclati dello Shuttle prima di produrne di nuovi; da Artemis 1 a Artemis 3 verranno impiegati motori e involucri d'acciaio dei booster riutilizzati; da Artemis 1 a Artemis 6 il motore principale di Orion utilizzerà sei propulsori OMS già volati.[16][17][18]
Missioni di supporto
Le missioni di supporto includono lander robotici, la consegna dei moduli del Lunar Gateway, missioni logistiche per Gateway, la consegna dello Human Landing System (HLS) e degli elementi della base lunare. La maggior parte di queste missioni verrà eseguita da fornitori commerciali tramite contratti con la NASA. Sotto il programma Commercial Lunar Payload Services (CLPS), diversi lander robotici consegneranno strumenti scientifici e rover sulla superficie lunare dopo Artemis 1. Ulteriori missioni CLPS sono pianificate per tutto il programma Artemis per trasportare carichi utili alla base lunare, tra cui moduli abitativi e rover a supporto delle missioni con equipaggio.
Il Human Landing System (HLS) è un veicolo spaziale in grado di trasportare membri dell'equipaggio dalla NRHO alla superficie lunare, supportarli durante la permanenza e riportarli in orbita. Ogni missione con equipaggio necessita di un HLS, alcuni dei quali potranno essere riutilizzati. Ciascun HLS deve essere lanciato dalla Terra e collocato in NRHO tramite uno o più lanci. Il contratto commerciale iniziale venne assegnato a SpaceX per due missioni Starship HLS: una senza equipaggio e una con equipaggio come parte di Artemis 3. Queste due missioni richiedono ciascuna un lancio HLS e diversi lanci di rifornimento, tutti usando veicoli SpaceX Starship. Successivamente la NASA esercitò un'opzione sul contratto iniziale per commissionare uno Starship HLS aggiornato per Artemis 4 e stipulò un contratto separato con Blue Origin per sviluppare un terzo lander lunare con equipaggio, che volerà per la prima volta durante Artemis 5. I primi due moduli della Lunar Gateway (PPE e HALO) verranno lanciati in un'unica missione con un lanciatore Falcon Heavy. Inizialmente pianificati per essere operativi prima di Artemis 3, dal 2021 la loro disponibilità è prevista prima di Artemis 4. La stazione Gateway sarà rifornita e supportata da missioni di rifornimento Dragon XL lanciate da Falcon Heavy. Ogni Dragon XL rimarrà attraccata alla Gateway fino a sei mesi; non rientrerà sulla Terra, ma verrà distrutta intenzionalmente, probabilmente tramite impatto controllato sulla superficie lunare.
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Storia
Riepilogo
Prospettiva
Origini
L'attuale programma Artemis incorpora diversi componenti principali di altri programmi e missioni NASA cancellati, come il programma Constellation e la Asteroid Redirect Mission. Originariamente pianificato dalla NASA nel 2005 tramite il NASA Authorization Act of 2005, Constellation includeva lo sviluppo dei lanciatori Ares I, Ares V e della navicella Orion Crew Exploration Vehicle. Il programma operò nei primi anni 2000 fino al 2010.[19] Nel maggio 2009, l'allora neoeletto presidente Barack Obama istituì il comitato per la revisione dei voli umani nello spazio degli Stati Uniti (Augustine Committee) per considerare diversi obiettivi tra cui il sostegno alla Stazione spaziale internazionale, lo sviluppo di missioni oltre l'orbita terrestre bassa (inclusi la Luna, Marte e oggetti paragèo), e l'uso dell'industria spaziale commerciale entro limiti di budget definiti.[20] Il comitato concluse che il programma Constellation era massicciamente sottofinanziato e che un allunaggio nel 2020 era impossibile. Conseguentemente, Constellation venne sospeso.[21] Il 15 aprile 2010, il presidente Obama parlò al Kennedy Space Center annunciando i piani della sua amministrazione per la NASA e cancellando gli elementi non-Orion di Constellation, basandosi sul presupposto che il piano non fosse più fattibile.[22] Propose invece 6 miliardi di dollari in finanziamenti aggiuntivi e richiese che lo sviluppo di un nuovo programma di lanciatore pesante fosse pronto per la costruzione entro il 2015, con missioni con equipaggio in orbita su Marte entro la metà degli anni 2030.[23]
L'11 ottobre 2010, il presidente Obama firmò la legge NASA Authorization Act of 2010, che includeva i requisiti per lo sviluppo immediato dello Space Launch System (SLS) come veicolo di lancio successivo allo Space Shuttle e il proseguimento dello sviluppo di un Crew Exploration Vehicle in grado di supportare missioni oltre l'orbita terrestre bassa a partire dal 2016, sfruttando al contempo la forza lavoro, le risorse e le capacità del programma Space Shuttle, del programma Constellation e di altri programmi NASA. La legge inoltre investì in tecnologie spaziali e capacità robotiche legate al quadro generale dell'esplorazione spaziale, garantendo il supporto continuo ai Commercial Orbital Transportation Services, ai Commercial Resupply Services e ampliò il programma Commercial Crew Development.[24]
Il 30 giugno 2017 il presidente Donald Trump firmò un ordine esecutivo per ristabilire il National Space Council, presieduto dal vicepresidente Mike Pence. La prima richiesta di bilancio dell'amministrazione Trump mantenne i programmi di voli spaziali umani dell'era Obama: Commercial Resupply Services, Commercial Crew Development, il Space Launch System e la navicella Orion per le missioni nello spazio profondo, riducendo nel contempo la ricerca scientifica terrestre e richiedendo l'eliminazione dell'ufficio per l'educazione della NASA.[25]
Ridefinizione e denominazione come Artemis
L'11 dicembre 2017, il presidente Trump firmò la Space Policy Directive 1, un cambiamento nella politica spaziale nazionale che prevedeva un programma integrato guidato dagli Stati Uniti con partner del settore privato per un ritorno umano sulla Luna, seguito da missioni su Marte e oltre. La politica prevede che l'amministratore della NASA «conduca un programma di esplorazione innovativo e sostenibile con partner commerciali e internazionali per consentire l'espansione umana attraverso il sistema solare e per riportare sulla Terra nuove conoscenze e opportunità». Lo sforzo intende organizzare in modo più efficace il governo, l'industria privata e gli sforzi internazionali verso il ritorno degli umani sulla Luna e gettare le basi per l'esplorazione umana di Marte.[1] La Space Policy Directive 1 autorizzò la campagna focalizzata sulla Luna. La campagna, poi denominata Artemis, attinge a programmi spaziali statunitensi ereditati, inclusi la navicella Orion, la stazione spaziale Lunar Gateway, e il programma Commercial Lunar Payload Services, e crea programmi completamente nuovi quali il Human Landing System. Si prevede che il Space Launch System in fase di sviluppo fungerà da veicolo di lancio principale per Orion, mentre i veicoli di lancio commerciali lanceranno vari altri elementi del programma.[26] Il 26 marzo 2019, il vicepresidente Mike Pence annunciò che l'obiettivo di sbarco sulla Luna della NASA sarebbe stato accelerato di quattro anni, con un allunaggio previsto nel 2024.[27] Il 16 maggio 2019, l'amministratore della NASA Jim Bridenstine annunciò che il nuovo programma sarebbe stato chiamato Artemis, dal nome della dea della Luna nella mitologia greca, gemella di Apollo.[28] Nonostante gli obiettivi immediati rinnovati, a maggio 2019 le missioni su Marte entro gli anni 2030 erano ancora previste.[1] A metà del 2019, la NASA richiese 1,6 miliardi di dollari di finanziamenti aggiuntivi per Artemis per l'anno fiscale 2020,[29] mentre il Senate Appropriations Committee richiese alla NASA un profilo di bilancio quinquennale[30] necessario per la valutazione e l'approvazione da parte del Congresso.[31][32]
Nel febbraio 2020, la Casa Bianca chiese un aumento del finanziamento del 12% per coprire il programma Artemis nell'ambito del bilancio dell'anno fiscale 2021. Il budget totale sarebbe stato ora di 25,2 miliardi di dollari all'anno, di cui 3,7 miliardi dedicati allo Human Landing System. Jeff DeWit, Chief Financial Officer della della NASA, dichiarò che riteneva che l'agenzia avesse "un'ottima possibilità" di ottenere questo budget dal Congresso nonostante le preoccupazioni dei Democratici riguardo al programma.[33] Tuttavia, nel luglio 2020 il House Appropriations Committee respinse la richiesta della Casa Bianca di un aumento dei finanziamenti.[34] Il disegno di legge proposto alla Camera stanziò soltanto 700 milioni di dollari per lo Human Landing System, una cifra inferiore dell'81% rispetto ai 3 miliardi richiesti.[35] Nell'aprile 2020, la NASA assegnò finanziamenti a Blue Origin, Dynetics e SpaceX per studi preliminari di progettazione dell'HLS della durata di dieci mesi.[36][37][38] Nel febbraio 2021, l'amministratore ad interim della NASA Steve Jurczyk ribadì tali preoccupazioni di bilancio quando gli venne chiesto del cronoprogramma del progetto,[39][40] chiarendo che «l'obiettivo dell'allunaggio nel 2024 potrebbe non essere più realistico».[41] Il 4 febbraio 2021, l'amministrazione Biden confermò ufficialmente il proprio sostegno al programma Artemis.[42] In particolare, la portavoce della Casa Bianca Jen Psaki dichiarò che l'amministrazione Biden «sostiene questo sforzo e questa impresa».[43][44][45] Il 16 aprile 2021 la NASA assegnò a SpaceX il contratto per sviluppare, costruire e far volare due missioni di allunaggio con il lander lunare Starship HLS.[46] Blue Origin e Dynetics presentarono un ricorso al Government Accountability Office (GAO) il 26 aprile,[47][48] ma, dopo il rigetto del GAO,[49] Blue Origin citò in giudizio la NASA per l'assegnazione del contratto.[50][51] La NASA accettò di sospendere i lavori fino al 1º novembre durante lo svolgimento della causa, che venne poi respinta dal giudice il 4 novembre 2021, consentendo la ripresa delle attività con SpaceX.[52]
Il 15 novembre 2021, un audit dell'Office of Inspector General della NASA stimò il vero costo del programma Artemis in circa 93 miliardi di dollari fino al 2025.[53] Oltre al contratto iniziale con SpaceX, la NASA assegnò altre due tornate di contratti nel maggio 2019 e nel settembre 2021 sui vari aspetti del Human Landing System (HLS) allo scopo di incoraggiare progetti alternativi, separati dallo sforzo di sviluppo iniziale.[54][55] Nel marzo 2022 la NASA annunciò che stava sviluppando nuove regole di sostenibilità e perseguiva sia un aggiornamento dello Starship HLS (opzione nel contratto iniziale di SpaceX) sia nuovi progetti alternativi in competizione. Tali decisioni furono indotte da critiche da parte del Congresso sulla mancanza di ridondanza e concorrenza, e portarono la NASA a richiedere ulteriore supporto.[56][57]
Artemis 1 (2022)
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Artemis 1 era originalmente prevista per la fine del 2016, e con il progredire dei ritardi, per la fine del 2021, ma la data di lancio venne successivamente posticipata al 29 agosto 2022.[58] Vari ritardi dovuti a riparazioni finali delle infrastrutture e condizioni meteo portarono ad ulteriori posticipi.[59][60] Nell'ottobre 2022, la NASA decise una nuova data di lancio per metà novembre, che venne nuovamente posticipata a causa di preparativi e condizioni meteo.[61][62][63] Il 16 novembre alle 06:47 UTC, Artemis 1 venne lanciata con successo dal Kennedy Space Center.[63] Artemis 1 fu completata alle 17:40 UTC dell'11 dicembre 2022, quando la navicella Orion ammarò nell'Oceano Pacifico, al largo della Baja California, dopo una missione record che vide Artemis percorrere oltre 2,3 milioni di km su una traiettoria attorno alla Luna prima di rientrare in sicurezza sulla Terra. L'ammaraggio avvenne esattamente 50 anni dopo l'allunaggio dell'ultima missione umana ad allunare, l'Apollo 17.[64]
Artemis 2 (2026)
Artemis 2 è prevista per il lancio agli inizi del 2026 come flyby lunare con equipaggio. L'European Service Module per la missione venne completato e consegnato alla NASA nel 2023.[65] I test sul modulo Orion per Artemis 2 sono in corso.[quando?] Nell'aprile 2024, la Lockheed era in linea per consegnare il modulo Orion entro settembre dopo il completamento dei test.[66][67][68]
Un rapporto dell'Office of Inspector General della NASA (NASA OIG), pubblicato il 1º maggio 2024, riportò che la missione era ancora nei tempi previsti, a condizione che venissero attuate le azioni correttive riguardanti lo scudo termico della navicella Orion.[69] L'equipaggio di Artemis 2 effettuò una serie di addestramenti e simulazioni prima del lancio, la prima delle quali si svolse nel maggio 2024.[70]
Il SLS core stage per la missione è stato consegnato al Kennedy Space Center (KSC) nel luglio 2024.[71][72] In particolare, il SLS core stage per Artemis 2 fu l'ultimo a essere costruito interamente presso il Michoud Assembly Facility: le missioni future, a partire da Artemis 3, avranno invece il core stage parzialmente assemblato dopo l'arrivo al Kennedy Space Center in Florida, sotto la gestione del programma Exploration Ground Systems, scelta che, secondo i responsabili del programma, venne ritenuta più efficiente.[73]
Nel luglio 2024, la navicella Orion fu trasferita dalla zona di test alla camera a vuoto all'interno del Operations and Checkout Building presso il KSC.[74] Le operazioni di impilamento del lanciatore iniziarono il 20 novembre 2024, quando la sezione posteriore sinistra del booster venne posizionata sul Mobile Launcher. Questo passaggio rappresentò una tappa cruciale in vista del lancio previsto per la fine del 2025.[75] Il 5 dicembre 2024 la NASA ritardò la missione Artemis 2 da settembre 2025 ad aprile 2026, citando danni riscontrati al scudo termico della naviella Orion senza equipaggio di Artemis 1 nel 2022.[76] Nel marzo 2025, tuttavia, la NASA annunciò in una dichiarazione rilasciata ad AmericaSpace che la missione avrebbe potuto essere anticipata, con una possibile data di lancio spostata a febbraio 2026, ossia con due mesi di anticipo rispetto alla pianificazione originaria, anche se tale possibilità non era ancora stata confermata al momento dell'annuncio. Nella dichiarazione, il Public Affairs Office della NASA affermò: «Stiamo cercando modi per consentire un lancio anticipato, se possibile, potenzialmente già a partire da febbraio 2026. Un obiettivo a febbraio consentirebbe all'Agenzia di sfruttare le efficienze nel flusso delle operazioni per integrare il lanciatore SLS (Space Launch System), la navicella Orion e i sistemi di supporto a terra, mantenendo la sicurezza dell'equipaggio come massima priorità».[77]
Equipaggio
Artemis 2 sarà composto da un equipaggio di quattro astronauti: il comandante Reid Wiseman, il pilota Victor Glover, la specialista del carico utile Christina Koch e lo specialista di missione Jeremy Hansen.[78] Jennifer Sidey è la riserva di Hansen; si unirà alla missione se Hansen non sarà in grado di volare.[79][80]
Glover, Koch e Hansen saranno rispettivamente la prima persona nera, donna e non-cittadino statunitense ad andare oltre la orbita terrestre bassa.[78] Hansen e Sidey-Gibbons sono canadesi e sono stati assegnati dalla Agenzia spaziale canadese;[78] un trattato del 2020 tra gli Stati Uniti e il Canada portò al loro coinvolgimento.[81]
Artemis 3 (2027)
Artemis 3 è prevista per il lancio nella metà del 2027 come primo allunaggio con equipaggio dalla missione Apollo 17 del 1972. Nel febbraio 2024 la NASA completò i test completi dei sistemi di docking sulla Starship HLS.[82] Nello stesso mese fu completata la gran parte della produzione per il core stage dell'SLS da utilizzare nella missione.[83] Nell'aprile 2024 la NASA completò la prima dimostrazione interna di trasferimento propellente della Starship. La variante tanker della Starship in grado di agire come deposito di propellente orbitale per Starship HLS costituisce una capacità chiave per completare la missione Artemis 3. Una dimostrazione da navicella a navicella di trasferimento propellente è prevista per il 2025.[84] L'European Service Module destinato alla missione risultò, secondo quanto riportato, in linea con la tabella di marcia per essere consegnato alla NASA nell'estate del 2024.[85] Il primo test integrato per la missione, che includeva le tute spaziali di nuova generazione sviluppate da Axiom Space e il modulo airlock del Starship HLS, fu condotto nel giugno 2024.[86]
Il 5 dicembre 2024, la NASA annunciò un rinvio della missione Artemis 3 da settembre 2026 alla metà del 2027, citando come causa i danni riscontrati allo scudo termico della navicella Orion senza equipaggio che aveva volato nella missione Artemis 1 del 2022.[87]
Strumenti e carichi utili
Nel marzo 2024, la NASA annunciò che gli strumenti scientifici inclusi nella missione sarebbero stati un insieme compatto e autonomo di sismometri chiamato Lunar Environment Monitoring Station (LEMS). Il LEMS avrebbe avuto il compito di caratterizzare la struttura regionale della crosta e del mantello lunare, fornendo dati utili allo sviluppo di modelli sulla formazione e l'evoluzione della Luna. Un altro strumento previsto è il Lunar Effects on Agricultural Flora (LEAF), destinato a studiare l'impatto dell'ambiente superficiale lunare sulle colture spaziali. Il terzo strumento è il Lunar Dielectric Analyzer (LDA), un carico utile di collaborazione internazionale progettato per misurare la capacità del regolite di propagare un campo elettrico.[88]
Artemis 4 (2028)
Artemis 4 è prevista per il lancio nel settembre 2028. Prima del lancio della missione, è previsto che un lanciatore Falcon Heavy porti in orbita i primi due elementi del Lunar Gateway: il Power and Propulsion Element (PPE) e l'Habitation and Logistics Outpost (HALO), attualmente pianificati per il 2027[quando?]. Artemis 4 sarà poi responsabile del lancio con equipaggio del International Habitation Module (I-Hab) e dell'aggiunta del modulo alla stazione spaziale Gateway. La produzione del lanciatore SLS Block 1B è iniziata nel marzo 2024[89] mentre lo sviluppo del modulo I-Hab risulta in corso nell'aprile 2024.[90]
Nel maggio 2024, venne riportato che la NASA aveva compiuto progressi significativi verso il completamento del Mobile Launcher 2 (ML-2), la piattaforma di lancio che sarà utilizzata per il più grande SLS Block 1B.[91] Nell'agosto 2024, l'Inspector General della NASA stimò che la piattaforma di lancio potesse costare all'agenzia fino a 2,5 miliardi di dollari, più di sei volte il valore originale, e che potesse non essere pronta a supportare un lancio prima del 2029, rendendo irrealistico il programma attuale.[92]
La NASA evidenziò cinque punti chiave per la missione, in ordine cronologico:
- La navicella con equipaggio Orion e il modulo Lunar I-Hab del Gateway saranno lanciati come carico su un lanciatore SLS Block 1B verso l'orbita lunare.
- Orion consegnerà Lunar I-Hab al Gateway, dove si aggancerà a HALO.
- Un veicolo Human Landing System (HLS) si aggancerà al Gateway.
- I membri dell'equipaggio di Artemis 4 utilizzeranno il Human Landing System per scendere sulla superficie lunare e poi risalire.
- L'equipaggio di Artemis ' tornerà sulla Terra a bordo di Orion.[93]
Artemis 5 (2030)
Artemis 5 è prevista per il lancio nel marzo 2030. La missione lancerà quattro astronauti a bordo di un lanciatore SLS e della navicella Orion verso il Lunar Gateway. Sarà il terzo allunaggio del programma Artemis. Artemis 5 porterà due nuovi moduli alla stazione spaziale Gateway.[94] Dopo il docking al Gateway, due astronauti saliranno a bordo del lander lunare Blue Moon e voleranno verso il polo sud lunare per allunare vicino al Lunar Terrain Vehicle (LTV). Sarà il primo allunaggio dal programma Apollo a utilizzare un rover lunare non pressurizzato.[95]
La NASA evidenziò cinque punti chiave per la missione, in ordine cronologico:
- La navicella Orion con equipaggio e l'elemento Lunar View saranno lanciati come carico su un lanciatore SLS Block 1B verso l'orbita lunare.
- Orion consegnerà Lunar View al Gateway, dove si aggancerà a HALO.
- Un veicolo Human Landing System si aggancerà al Gateway.
- I membri dell'equipaggio di Artemis 5 utilizzeranno il Human Landing System per scendere e poi risalire dalla superficie lunare.
- L'equipaggio di Artemis 5 tornerà sulla Terra a bordo di Orion.[93]
Artemis 6 (2031)
Artemis 6 è prevista per il lancio nel marzo 2031.[13] Gli obiettivi principali di questa missione sono integrare il modulo Crew and Science Airlock Module con il Gateway e completare la quarta spedizione lunare con equipaggio delle missioni Artemis.[93] A partire dal 2024, il modulo Airlock è in costruzione presso il Mohammed bin Rashid Space Centre.[96]
La NASA evidenziò cinque punti chiave per la missione, in ordine cronologico:
- La navicella Orion con equipaggio e il modulo Crew and Science Airlock saranno lanciati come carico su un lanciatore SLS Block 1B verso l'orbita lunare.
- Orion consegnerà il modulo Airlock al Gateway, dove si aggancerà al Lunar I-Hab.
- Un veicolo Human Landing System si aggancerà al Gateway.
- I membri dell'equipaggio di Artemis 6 utilizzeranno il Human Landing System per scendere e poi risalire dalla superficie lunare.
- L'equipaggio di Artemis 6 tornerà sulla Terra a bordo di Orion.[93]
Artemis 7 (2032)
Artemis 7 è prevista per il lancio nel marzo 2032. Gli obiettivi principali sono la consegna della Habitable Mobility Platform (Lunar Cruiser) alla superficie lunare utilizzando un lanciatore SLS Block 1B. La missione dovrebbe durare circa 30 giorni.[97][98]
Artemis 8 (2033)
Artemis 8 è prevista per il lancio nel 2033. La missione prevede un nuovo allunaggio, con la consegna di logistica di superficie e dell'Foundational Surface Habitat, utilizzando un SLS Block 1B con il supporto di Blue Origin. La missione dovrebbe durare circa 60 giorni.[99]
Artemis 9 (2034)
Artemis 9 è prevista per il lancio nel 2034. La missione prevede un ulteriore allunaggio con la consegna di ulteriore logistica di superficie lunare. Sarà la prima missione a utilizzare un SLS Block 2. La durata prevista è di circa 60 giorni.[13]
Artemis 10 (2035)
Artemis 10 è pianificata per il lancio nel 2035. La missione prevede la consegna di ulteriori materiali logistici sulla superficie lunare e includerà una permanenza a lungo termine degli astronauti sulla Luna. La durata stimata è fino a 180 giorni.[13]
Futuro
A partire dal 2025, ulteriori missioni oltre Artemis 10 non sono state ufficialmente discusse. Inoltre, l'Inspector General della NASA ha dichiarato che l'attuale cronologia dei lanci è «irrealistica» e probabilmente subirà ulteriori ritardi.[13]
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Veicoli di lancio
Riepilogo
Prospettiva
Space Launch System
Lo Space Launch System (SLS) è un veicolo di lancio non riutilizzabile super pesante statunitense, in fase di sviluppo dal suo annuncio nel 2011.
Il primo blocco SLS 1 è richiesto dal Congresso degli Stati Uniti per trasportare un carico utile di 95 tonnellate (209 000 lb) in orbita terrestre bassa (LEO). Lancerà Artemis 1, 2 e 3. Il blocco 1B successivo ha lo scopo di debuttare la fase superiore di esplorazione e lanciare il nozionale Artemis 4-6.[100] Il blocco 2 è progettato per sostituire i booster derivati da Shuttle iniziali con booster avanzati e avrebbe una capacità LEO di oltre 150 tonnellate (330 000 lb), sempre come richiesto dal Congresso.[101] Il blocco 2 ha lo scopo di consentire lanci con equipaggio su Marte. SLS lancerà il veicolo spaziale Orion e utilizzerà le operazioni a terra e le strutture di lancio presso il Kennedy Space Center della NASA in Florida.
Sebbene il Delta IV Heavy e Falcon Heavy fossero stati considerati dalla NASA per il lancio di un Orion con equipaggio, l'agenzia alla fine decise di usare solo lo SLS per il veicolo spaziale Orion.
Il modulo DPI e l'avamposto di Habitation and Logistics (HALO) del Lunar Gateway, che erano stati precedentemente pianificati per il blocco SLS 1B, ora voleranno su veicoli commerciali di lancio ancora da stabilire. Il Gateway sarà supportato e fornito da circa 28 missioni di carico commerciale lanciate da missili commerciali indeterminati. Il Gateway Logistics Services (GLS) si occuperà delle missioni di rifornimento e anche per il contratto di costruzione di un veicolo di rifornimento in grado di rimanere ancorato al Gateway lunare per un anno di operazioni.
Veicoli spaziali
Riepilogo
Prospettiva
Orion
Il veicolo multiuso Orion (Orion MPCV) è una classe di veicoli spaziali parzialmente riutilizzabili utilizzati nei programmi di volo spaziale umano della NASA. Composto da due componenti - un modulo equipaggio (CM) prodotto da Lockheed Martin e un modulo di servizio europeo (ESM) prodotto da Airbus Defence and Space - i veicoli spaziali sono progettati per supportare l'esplorazione con equipaggio oltre l'orbita terrestre bassa. Il veicolo può ospitare un equipaggio di sei persone fino a 21 giorni sganciato e fino a sei mesi attraccato. Un singolo motore AJ10 fornisce la propulsione primaria del veicolo spaziale, mentre otto motori R-4D-11 forniscono la propulsione secondaria del veicolo spaziale. Sebbene compatibile con altri veicoli di lancio, Orion è progettato principalmente per il lancio su un razzo Space Launch System (SLS), con un Launch Escape System a torre.
Orion MPCV è stato annunciato dalla NASA il 24 maggio 2011. Il suo design si basa sul veicolo di esplorazione dell'equipaggio del programma Constellation annullato. Il modulo di comando è stato costruito da Lockheed Martin presso il Michoud Assembly Facility, mentre il modulo di servizio Orion è stato costruito da Airbus Defence and Space con finanziamenti dell'Agenzia spaziale europea.
Lunar Gateway
Il Lunar Gateway è una stazione spaziale in fase di sviluppo che verrà dispiegata in orbita lunare. È destinato a fungere da centro di comunicazione a energia solare, laboratorio scientifico, modulo abitativo a breve termine e area di contenimento per rover e altri robot.[102]
Il Power and Propulsion Element (PPE) ha iniziato lo sviluppo presso il Jet Propulsion Laboratory durante la missione di reindirizzamento di asteroidi ora annullata. Il DPI consentirà l'accesso all'intera superficie lunare e fungerà da rimorchiatore spaziale per le imbarcazioni da visita.[103]
L'Habitation And Logistics Outpost (HALO), il modulo abitativo, chiamato anche Minimal Habitation Module (MHM) e precedentemente noto come Utilization Module, sarà costruito dal Northrop Grumman Innovation Systems (NGIS). Un veicolo commerciale di lancio lancerebbe HALO entro la fine dell'anno 2023. HALO si basa su un modulo di alimentazione Cygnus Cargo all'esterno del quale saranno posizionate le porte di attracco radiali, i radiatori montati sul corpo (BMR), le batterie e le antenne di comunicazione.[104]
A inizio 2020 viene comunicato un piano rivisitato degli step che porteranno alla scadenza del 2024, che prevede di rimandare la costruzione del Gateway per concentrare le risorse sul lander HLS, considerato anche che i partner commerciali non avrebbero i loro moduli pronti prima del 2026.[105]
Il 30 aprile 2020 viene confermata la sua realizzazione nella visione generale della NASA per una presenza sostenibile umana intorno alla Luna.
Proposte di Human Landing System
Il 30 aprile 2020, la NASA ha annunciato di aver selezionato tre compagnie statunitensi (Blue Origin, Dynetics e SpaceX) per la progettazione e costruzione di tre diversi Human Landing System (HLS) per trasportare gli esseri umani sulla superficie lunare entro il 2024.[106] A vincere il bando è stata SpaceX.
National Human Landing System
Blue Origin, Lockheed Martin, Northrop Grumman e Draper Laboratory collaboreranno per creare una proposta congiunta di un "Human Landing System".[107] Blue Origin sarebbe l'appaltatore principale con il suo Blue Moon Lunar Lander che fungerà da veicolo di discesa. Lockheed Martin avrebbe costruito il veicolo di risalita. Northrop Grumman avrebbe costruito una fase di trasferimento basata sul suo veicolo spaziale Cygnus. Il lander verrà lanciato dal razzo New Glenn riutilizzabile, di Blue Origin. Sarà lanciato in tre parti su entrambi i razzi New Glenn e Vulcan ma potrebbe essere lanciato su un singolo blocco SLS 1B. Il veicolo soddisfa tutti i requisiti della NASA ma affronta il rischio con i suoi sistemi di potenza e propulsione che rappresentano un rischio significativo per la linea temporale dello sviluppo.
SpaceX Starship Human Landing Sytem
SpaceX utilizzerà una versione alternativa della Starship.
Un veicolo di lancio progettato per essere completamente riutilizzabile. Il veicolo è in fase di sviluppo da SpaceX, come progetto di volo spaziale privato autofinanziato. La variante utilizzata per le missioni Artemis sembra essere un sistema di atterraggio dedicato autonomo piuttosto che un veicolo di trasporto completo. Ha una stiva molto più grande e un'area dell'equipaggio più piccola a causa delle missioni lunari molto più brevi dei viaggi marziani per i quali è stata progettata.[108]
l vantaggio principale di Starship è la sua capacità di trasportare grandi quantità di carico, nonché il suo ampio spazio interno che gli consente di svolgere missioni di superficie di lunga durata. Sebbene soddisfi i requisiti della NASA, si prevede un rischio significativo con il sistema di propulsione.
Dynetics Human Landing System
Il Dynetics Human Landing System (DHLS) è il lander proposto da Dynetics, azienda alla guida di altre 25 imprese tra cui l'italo-francese Thales-Alenia Space[109], e da Sierra Nevada Corporation. Il suo design è molto simile alle prime proposte di lander lunari SEI con una cabina dell'equipaggio bassa e grandi pannelli solari. È la più piccola delle tre proposte. È costituito da un'unica struttura principale e si affiderebbe a serbatoi di scarico per alimentare la maggior parte della discesa. La stessa struttura principale risalirebbe in orbita e si incontrerebbe con Orion. Il veicolo potrebbe anche essere utilizzato per trasportare facilmente grandi carichi utili sulla superficie lunare e potrebbe essere modificato per fungere da modulo base lunare. Si lancerà su un razzo ULA Vulcan ma può anche volare su un razzo SLS Block 1B. Eccelle in tutti i requisiti prestazionali richiesti dalla NASA ma deve affrontare rischi in termini di struttura propulsiva e avrà bisogno di un "ritmo di sviluppo senza precedenti".[108][110]
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Studi commissionati
Riepilogo
Prospettiva
Nel maggio 2019 la NASA ha annunciato 11 contratti[111] per un totale di 45,5 milioni di dollari per studi su veicoli di trasferimento, elementi di discesa, prototipi di elementi di discesa, studi di elementi di rifornimento e prototipi. Uno dei requisiti è che le aziende selezionate dovranno contribuire almeno al 20% del costo totale del progetto "per ridurre i costi per i contribuenti e incoraggiare investimenti privati precoci nell'economia lunare".[112]
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Campo base di Artemis
Riepilogo
Prospettiva
Il campo base di Artemis è la potenziale base lunare che verrà assemblata alla fine degli anni 2020. Sarebbe composta di tre moduli principali: Habitat di superficie di base, Piattaforma di mobilità abitativa e Veicolo terrestre lunare. Supporterebbe missioni fino a due mesi e sarebbe utilizzato per studiare le tecnologie da utilizzare su Marte. Sarebbe soggetto agli emendamenti del Trattato sullo spazio esterno.[113][114]
Habitable Mobility Platform
L'Habitable Mobility Platform sarebbe un grande rover pressurizzato utilizzato per trasportare gli equipaggi su grandi distanze. La NASA ha sviluppato più rover pressurizzati tra cui lo Space Exploration Vehicle costruito per il programma Constellation che è stato fabbricato e testato. Sarebbe pronto per l'equipaggio da utilizzare in superficie, ma potrebbe anche essere controllato autonomamente dal Gateway o da altre posizioni. Il Giappone, nel frattempo, ha annunciato[115] nel 2019 l'inizio di un progetto di ricerca congiunto tra JAXA e Toyota al fine di valutare, ed eventualmente progettare, un grande rover lunare pressurizzato, noto come Lunar Cruiser[116], che verrebbe lanciato nel 2029 sul satellite e darebbe il suo contributo alle operazioni sulla superficie lunare nelle missioni di Artemis.[117]
Rover lunare
Come annunciato a novembre 2019, la NASA rilascerà una richiesta di informazioni per rover lunari. Sarebbe usato per trasportare gli equipaggi intorno al sito di esplorazione. Avrebbe una funzione simile a quella dell'Apollo Lunar Rover.[113]
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Tute spaziali
Il programma Artemis utilizzerà due tute spaziali: la Exploration Extravehicular Mobility Unit (xEMU)[118] e l'Orion Crew Survival System (OCSS).[119]
xEMU è destinato all'uso sulla superficie lunare, con una durata fino a otto ore. La tuta ha giunti mobili e un cuscinetto per consentirne il movimento. Microfoni e altoparlanti audio si trovano all'interno del casco, invece di utilizzare il tradizionale "cappuccio Snoopy".
L'OCSS deve essere indossato all'interno del veicolo spaziale Orion durante il lancio e il rientro e in caso di emergenza di depressurizzazione.[119] Lo strato esterno della tuta è arancione per consentire la visibilità nell'oceano se gli astronauti devono uscire dal veicolo spaziale senza l'assistenza del personale di recupero. La tuta include articolazioni della spalla migliorate per una migliore portata e una maggiore resistenza al fuoco.
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Astronauti
Il 10 gennaio 2020, il 22º gruppo di astronauti della NASA, soprannominato "The Turtles" (le tartarughe), si è laureato ed è stato assegnato al programma Artemis. Il gruppo comprende anche due astronauti dell'Agenzia spaziale canadese (CSA). Il nome deriva principalmente dall'uragano Harvey. Alcuni degli astronauti voleranno nelle missioni Artemis sulla Luna e potrebbero far parte del primo equipaggio che volerà su Marte.[120]
Specialisti di missione statunitensi
Specialisti di missione canadesi
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Missioni Artemis
Riepilogo
Prospettiva
Test precedenti
Cinque test della sonda Orion sono stati condotti prima del lancio di Artemis 1. Il primo volo di sviluppo è stato MLAS, è stato un volo di prova del sistema Max Launch Abort System con una capsula Orion boilerplate l'8 luglio 2009. Il secondo volo di sviluppo è stato Ares I-X, che includeva una capsula Orion boilerplate strumentata il 28 ottobre 2009. Il terzo, Pad Abort-1, è stato un test di successo del sistema di fuga di Orion utilizzando una capsula boilerplate il 6 maggio 2010.[121][122] Il quarto test di Orion è stato Exploration Flight Test-1 il 5 dicembre 2014.[123] Una versione ridotta della sonda Orion è stata lanciata in cima a un razzo Delta IV Heavy, il suo sistema di controllo è stato testato in due orbite attorno alla Terra, raggiungendo un apogeo di 5 800 chilometri prima di effettuare un rientro ad alta velocità a 32 000 chilometri all'ora.[124] Il terzo e ultimo test di Orion prima di Artemis 1 è stato Ascent Abort-2 il 2 luglio 2019, che ha testato un sistema di interruzione del lancio aggiornato al massimo carico aerodinamico.[125]
Missioni pianificate
A partire dal 2020, tutte le missioni Artemis con equipaggio saranno lanciate con lo Space Launch System dal Kennedy Space Center Launch Complex 39B.[126]
Missioni proposte
Una proposta curata da William H. Gerstenmaier prima della sua riassegnazione del 10 luglio 2019[128] suggeriva quattro lanci del veicolo di lancio SLS Block 1B con navicella Orion con equipaggio e moduli logistici al Gateway tra il 2024 e il 2028.[129]
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Critiche
Riepilogo
Prospettiva
Il programma Artemis è stato criticato da diversi professionisti del settore spaziale.
Mark Whittington, collaboratore di The Hill e autore di diversi studi sull'esplorazione spaziale, ha affermato in un articolo che "il progetto del Lunar Gateway non ci aiuta a tornare sulla Luna".[130]
L'ingegnere aerospaziale, autore e fondatore della Mars Society, Robert Zubrin, ha espresso il suo disappunto per il Lunar Gateway, che fa parte del programma Artemis a partire dal 2027. Ha presentato un approccio alternativo per un allunaggio con equipaggio nel 2024 chiamato "Moon Direct", successore del suo progetto Mars Direct. La sua visione elimina gradualmente SLS e Orion, sostituendoli con i veicoli di lancio di SpaceX e SpaceX Dragon 2. Propone l'utilizzo di un pesante traghetto/lander che verrebbe rifornito sulla superficie lunare tramite l'utilizzo di risorse in situ e trasferirebbe l'equipaggio dall'orbita terrestre bassa (LEO) alla superficie lunare. Il concetto ha una forte somiglianza con la proposta di Space Transportation System della NASA degli anni '70.[131]
L'astronauta dell'Apollo 11, Buzz Aldrin, non è d'accordo con gli attuali obiettivi e priorità della NASA, compresi i piani per un avamposto lunare. Ha messo in dubbio l'utilità dell'idea di "inviare un equipaggio in un punto intermedio nello spazio, prelevare un lander e atterrare". Tuttavia, Aldrin ha espresso sostegno al concetto di "Moon Direct" di Robert Zubrin, che prevede il viaggio di lander lunari dall'orbita terrestre alla superficie lunare e ritorno.[132]
Fin dalla scelta di affidarsi a una navicella di SpaceX come la Starship per far atterrare sulla Luna un equipaggio umano, il programma ha attirato numerose critiche per il fatto che saranno necessari almeno 10-15 lanci per rifornire la Starship HLS in orbita per ogni missione con equipaggio.[133] Altre critiche a riguardo sono arrivate a ottobre 2025, dove a una riunione dell'American Astronautical Society sono intervenuti gli ex amministratori della NASA Charles Bolden e Jim Bridenstine, che hanno affermato che dover rifornire tante volte una navicella in orbita terrestre bassa per poi inviarla verso la Luna è un'inutile complicazione e che potrebbe far slittare il ritorno dell'uomo sulla Luna di diverso tempo, consentendo ai cinesi di anticipare la missione della NASA.[134]
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Note
Altri progetti
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