Il ritorno dell'uomo sulla Luna: Artemis, figura di spicco di una competizione globale

In un esercizio in ucraina, la serie prodotta da Apple For All Mankind (2019) immagina un mondo in cui l'Unione Sovietica è stata, durante la Guerra Fredda, la prima potenza al mondo a mandare un uomo sulla luna. Segue l'installazione di due basi lunari da parte delle due superpotenze rivali, in una frenetica competizione. Questa produzione arriva in un momento in cui diverse potenze hanno intrapreso una nuova corsa per conquistare la Luna.

Nel 2019, cinquant'anni dopo la missione Apollo 11 che ha visto i primi uomini atterrare sulla Luna, gli Stati Uniti hanno infatti annunciato la loro intenzione di ritornarvi nel 2024. Nell'era del Nuovo spazio, questa nuova ambizione spaziale riflette non solo una più intensa competizione geostrategica, segnata in particolare dall'ascesa della Cina, ma anche l'avvento di una dimensione più economica della conquista dello spazio.

Il programma Artemis guidato dagli americani

Emblema di questa rinascita, il programma Artemis è un consorzio internazionale negli Stati Uniti. Al di là 21 stati attualmente firmatari degli accordi di Artemis, compresa la Francia è parte, la NASA e l'Agenzia spaziale europea (ESA) hanno firmato nel giugno 2022 a accordo di cooperazione intorno ad Artemide. Ogni partecipante contribuisce a questa missione portando un elemento al "puzzle" sviluppato dalla NASA.

Gli stati fanno anche ampio uso del settore privato per realizzare i loro progetti. Primi piani per lo sviluppo di a lander lunare umano (Human Landing System, HLS) ha coinvolto tre società private: Blue Origin, Dynetics e SpaceX. Ma a seguito di un taglio al budget nel 2021, la NASA ha deciso di assegnare un contratto solo a SpaceX per trasformare il suo veicolo Starship in un lander e sono in corso nuove discussioni sul budget per scegliere eventualmente un secondo appaltatore.

In Giappone, il gruppo Toyota ha collaborato con la Japanese Aerospace Exploration Agency (JAXA) per offrire a prototipo veicolo lunare, presidiato e pressurizzato, per partecipare alle future missioni del programma internazionale.

Il programma si svolgerà in tre fasi. In primo luogo, il lancio nel gennaio 2022 del volo senza pilota Artemis I. Successivamente, la NASA sta valutando un volo con equipaggio, Artemis II, con l'obiettivo di posizionare la navicella spaziale in orbita attorno alla Luna nel 2024. Infine, Artemis III dovrebbe far atterrare il modulo lunare HLS con due astronauti a bordo nel 2025.

I programmi sino-russi e indiani

Se Artemis sta suscitando scalpore all'interno della comunità spaziale, anche la Cina propone, da parte sua, un programma molto ambizioso. Atterraggio del lander cinese Chang'e-4 sul lato opposto della Luna nel gennaio 2019, una prima mondiale, dimostra lo spettacolare progresso della Repubblica popolare in questo settore. Durante l'estate del 2020, l'Amministrazione spaziale nazionale cinese (CNSA) ha ricordato l'intenzione del paese di istituire dal 2036 a stazione scientifica internazionale sulla luna (ILRS). Anche prima del dispiegamento di quest'ultimo, la Cina intende svolgere missioni umane sulla Luna all'inizio del prossimo decennio. Desidera inoltre attrarre partner internazionali a questa stazione, la cui installazione è prevista al Polo Sud.

A questo programma si è aggiunta la Russia in 2021; mentre a seguito della guerra in Ucraina vengono messi in discussione i rapporti tra l'agenzia russa Roscosmos e la NASA e l'ESA, in particolare intorno alla Stazione Spaziale Internazionale (ISS) e all'esplorazione di Marte. Non si può dire, tuttavia, che tutti i rapporti siano interrotti.

Infine, l'India appare come un altro serio candidato per compiere una missione lunare. Se il programma spaziale indiano non prevede, per il momento, la costruzione di una base lunare, prepara i suoi astronauti per un missione sulla luna. Tuttavia, fallimenti importanti, come la missione Chandrayaan-2 dove la sonda è stata distrutta al momento del suo atterraggio, rallenta il suo sviluppo. Come estensione del suo programma Gaganyaan, l'organizzazione indiana per la ricerca spaziale (Isro) ha pianificato di sviluppare razzi abbastanza potenti da consentire il viaggio sulla luna. Tuttavia, ciò non avverrà fino al prossimo decennio.

Stabilirsi sulla Luna, per cosa?

Quali fattori spiegano questo rinnovato entusiasmo per la conquista lunare?

Innanzitutto, il satellite naturale della Terra appare come un passaggio necessario nella prospettiva di una futura missione con equipaggio su Marte. In altre parole, rappresenta una rampa di lancio che consente di consumare meno carburante da un punto di partenza lunare o in orbita. Faciliterà così le missioni con equipaggio in altri punti del sistema solare. Inoltre, certains credono che la Luna possa servire come campo di addestramento per gli astronauti per stabilire una presenza umana permanente a lungo termine, come in Antartide con svernamenti di XNUMX mesi. Allo stesso modo, le missioni lunari porterebbero al collaudo di numerosi equipaggiamenti, come i veicoli con equipaggio o quelli collegati a una base permanente. Tuttavia, le differenze che esistono tra gli ambienti planetari limitano la validità di questa ipotesi. Marte, a differenza della Luna, ha un'atmosfera che cambia Termini di accesso. Per ora, questi progetti sono ancora fantascienza.

Minerali sulla Luna, studiati grazie alle missioni Apollo e alle immagini satellitari. NASA/GSFC/USGS

Un altro argomento invocato: la presenza di risorse sulla Luna giustificherebbe l'instaurazione sostenibile di una presenza umana. Sebbene nessuno sia veramente consapevole della possibilità e della redditività di ipotetiche attività minerarie sul suolo lunare, ad alcuni gruppi di interesse piace Società Planetaria sostengono la presenza significativa di risorse che promuovono tale impresa. Le risorse in questione sono principalmente acqua ed elio-3.

Da un lato, negli ultimi anni, le scoperte hanno indicato significativi depositi di acqua allo stato solido nei grandi crateri permanentemente situati ai poli della Luna, all'ombra del Sole. Pertanto, in una moltitudine di microcrateri, il 60% dei depositi sarebbe situato al Polo Sud come recente studi lo ha rivelato. Sebbene nessuno osi fornire stime precise, certains anticipare un volume d'acqua compreso tra 100 milioni e un miliardo di tonnellate per ciascuno dei poli.

Pertanto, la scelta della NASA di installare la futura base lunare in questa regione della Luna accredita l'ipotesi di un'estrazione di questa risorsa essenziale per sostenere una presenza umana. Per ora, però, oltre a confermare la presenza di ghiaccio d'acqua, ne determina morfologia, concentrazione, distribuzione e abbondanza resta fondamentale, perché il costo energetico della sua estrazione dipende dalla sua natura. Questi dati determinano la realizzazione di una presenza umana sostenibile e l'esecuzione di un piano per lo sfruttamento della risorsa.

D'altra parte, il suolo di selene contiene riserve significative di elio-3 (3He), il cui volume rappresenta quasi 2,5 milioni di tonnellate secondo Ricercatori russi. Questo isotopo non radioattivo, raro sulla Terra, potrebbe essere potenzialmente utilizzato come combustibile per i reattori nucleari. fusione nucleare. Ma tali reattori non esistono ancora e poche persone si azzardano a prevedere quando arriveranno. Molto ipotetico fino ad oggi, l'uso a lunghissimo termine dell'elio-3 richiederebbe la progettazione di un metodo di estrazione redditizio con un'infrastruttura adeguata, e la possibilità di effettuare il trasporto sulla Terra.

Inoltre, l'attività mineraria solleva importanti questioni legali poiché gli Stati Uniti non hanno firmato, come Cina e Russia, il trattato sulla luna (1979). Il 6 aprile 2020, il presidente Donald Trump ha rilasciato un Ordine Esecutivo in cui gli Stati Uniti non vedono lo spazio esterno come un "bene comune globale". Gli Stati Uniti desiderano utilizzare le risorse presenti, comprese quelle della Luna.

Infine, la NASA ha presentato nel suo programma Artemis architettura Luna Net, che mira a sviluppare una rete di trasferimento dati simile a quella in atto sulla Terra. Questo dispositivo faciliterebbe il trasferimento di dati tra la Terra e la Luna, il che consentirebbe in particolare di allertare gli astronauti in tempo reale quando si verificano eruzioni solari utilizzando strumenti meteorologici spaziali. Completata da servizi di posizionamento, navigazione e datazione, questa architettura garantirebbe le attività umane sulla Luna.

I limiti di un progetto faraonico

Il ritorno sulla Luna comporta notevoli sforzi di bilancio poiché le conseguenze della pandemia di Covid-19 potrebbero indebolire permanentemente le economie mondiali. Per il settore spaziale, i suoi effetti a medio termine restano imprevedibili. Il budget 2021-2025 della NASA per il programma Artemis è assicurato fino al 2024, con un importo di $ 28 miliardi, di cui 16 miliardi dedicati esclusivamente al modulo di atterraggio lunare. Ogni anno, il budget sarà oggetto di negoziazione tra la NASA, il governo federale e il Congresso. In questo momento, il bilancio 2024 è stato approvato dal Congresso degli Stati Uniti e conferma il sostegno al progetto Artemis.

Politicamente, questo programma è diverso da quello di Apollo. Negli anni '1960, gli Stati Uniti cercarono di affermare il proprio status di superpotenza e il programma, sin dal suo inizio, aveva goduto del sostegno politico bipartisan. L'attuale programma avviato dalla NASA, che è molto costoso, dipende dal sostegno del Congresso e dagli sviluppi politici a lungo termine degli Stati Uniti. Pertanto, questo programma richiede per la sua realizzazione un duraturo ancoraggio politico, che la Cina è riuscita a stabilire dal 2003 con il suo programma d 'esplorazione lunare.

Oltre alle incertezze finanziarie, esistono ostacoli tecnici e logistici che ostacolano la possibile realizzazione dei vari progetti previsti, a partire da quelli legati all'estrazione. Nonostante le grandiose ambizioni, la mancanza di infrastrutture esistenti complica la definizione di piani d'azione concreti e realizzabili.

All'inizio degli anni 2010 si è formata una bolla speculativa sull'estrazione di asteroidi. Ciò ha consentito, nel 2016, alla società lussemburghese Risorse planetarie ottenere un impegno di $ 50 milioni da investitori privati ​​dopo un round di finanziamento per questo ambizioso progetto. Tuttavia, i soldi di questa raccolta fondi non sono mai arrivati ​​e il modello di business di questa start-up non ha resistito. In 2018, ConsenSys, una società specializzata in blockchain, acquisisce questa società e riduce gradualmente i progetti sensazionali. Per la Luna esiste ora un richiamo simile per la compagnia americana Luna espresso che ha raccolto $ 65,5 milioni per condurre voli commerciali. Società giapponese spazio raccolto 122,2 milioni di dollari per le risorse lì.

Queste scoperte tra gli investitori privati ​​rappresentano una bolla speculativa o fanno parte di una strategia a lunghissimo termine in cui il loro contributo diventerebbe essenziale per le agenzie spaziali?

Florian Vidal, Associate Fellow, Università della città di Parigi et Jose halloy, Professore di fisica - Professore di fisica, Università della città di Parigi

Questo articolo è ripubblicato da The Conversation sotto licenza Creative Commons. Leggi ilarticolo originale.