La NASA vuole tornare sulla Luna. Per farlo è stato creato il programma Artemis, denominato così in nome di Artemide, la sorella gemella di Apollo e Dea greca della Luna. Il programma Artemis è iniziato formalmente il giorno in cui fu pubblicata la prima Direttiva sulla Politica spaziale dell’Amministrazione Trump: era l’11 dicembre 2017. Nella direttiva si impone alla NASA di “condurre 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”.

Il segreto del successo o del fallimento di Artemis, che è anche una delle grandi differenze con il Programma Apollo sta in due parole: partner commerciali e internazionali. In questo approfondimento vediamo innanzitutto come e cosa faranno i partner commerciali. 

La NASA coinvolge aziende del settore aerospaziale innanzitutto con il programma CLPS (Commercial Lunar Payload Services). L’Agenzia spaziale americana ha selezionato 14 società all’interno di questo programma, con lo scopo di trasportare sulla Luna carichi scientifici e in futuro rifornimenti per le missioni Artemis. 

Queste 14 aziende forniscono infatti tutti gli elementi per arrivare sulla Luna, scendere sulla superficie e far funzionare gli esperimenti della NASA, dei centri di ricerca e delle Università associate. Fino allo sbarco dei primi astronauti del programma sulla Luna, previsto nel 2024 con la missione Artemis 3, lo scopo del CLPS sarà infatti quello di favorire la comprensione scientifica del nostro satellite. Artemis vuole creare nei prossimi decenni, una permanenza stabile dell’uomo sulla Luna, e per farlo c’è bisogno di conoscerla in modo più ampio e profondo.

Dopo Artemis 3 avrà inizio la seconda fase del programma Artemis, nella quale le società del CLPS saranno chiamate non solo a portare sulla Luna carichi scientifici ma anche rifornimenti e strutture logistiche. Nella tabella seguente sono elencate tutte le 14 aziende coinvolte nel programma Commercial Lunar Payload Services. 

Delle 14 aziende selezionate dalla NASA, non è detto che ognuna di queste partecipi al programma con una missione entro il 2024. Il programma CLPS è stato infatti studiato e organizzato dalla NASA perchè ci siano al massimo due missioni all’anno a partire dal 2021.

Ne è un esempio SpaceX, che partecipa al programma con la Starship, e che difficilmente potrà raggiungere la Luna entro il 2024. Oppure le aziende Tyvak Nano-Satellite Systems e Firefly Aerospace. La prima attualmente è specializzata nella costruzione di nanosatelliti, la seconda sta lavorando ad un primo vettore proprietario, che dovrebbe essere lanciato verso l’inizio del 2021. Queste due aziende sono molto giovani e la partecipazione al CLPS con dei lander potrebbe arrivare ben oltre il 2024.

E’ bene però sottolineare che tutte e 14 le società del CLPS hanno presentato delle idee per dei lander, e alcune di loro arriveranno sulla Luna anche con dei rover. Questo programma si concentra però proprio sul portare carichi sulla Luna. Per ora solo 3 di queste 14 aziende hanno firmato contratti per una missione già confermata prima del 2024.

I primi lanci del Commercial Lunar Payload Services

Il primo lancio del programma CLPS avverrà nel 2021, a bordo del nuovo lanciatore di ULA: il Vulcan. Sarà anche il volo inaugurale di questo vettore e porterà sulla Luna il lander Peregrine di Astrobotic. A bordo del lander sono presenti ben 11 strumenti scientifici che misureranno radiazioni, temperatura e la quantità e l’eventuale presenza di gas volatili. Ma non solo, a bordo ci saranno anche dei dimostratori tecnologici, come dei nuovi pannelli solari e degli strumenti per misurare con precisione le conseguenze sulla superficie dell’allunaggio. E’ chiaro, anche dagli esperimenti che questo primo lander effettuerà, che lo scopo di tutte queste prime missioni del CLPS è quello di produrre del materiale scientifico e tecnologico per favorire le successive missioni Artemis. Un esempio su tutti.

Capire quanta regolite e quanto gas viene alzato durante un allunaggio sarà estremamente importante per il futuro. E’ stato ad esempio misurato che l’allunaggio di un lander può creare una microatmosfera temporanea con i detriti alzati durante l’allunaggio e con i suoi gas di scarico. Questo potrebbe inficiare esperimenti o addirittura danneggiare altre strutture presenti sulla Luna anche a km di distanza.

Il secondo volo del CLPS sarà effettuato a fine del 2021 con un Falcon 9 che porterà sulla Luna il lander Nova-C di Intuitive Machines. A bordo di saranno altri 6 esperimenti scientifici. Attualmente (Ottobre 2020) solo altre due missioni sono state confermate. Nel 2022 partirà il lander X-1 di Masten Space con 8 nuovi esperimenti, a bordo di un vettore SpaceX (probabilmente il Falcon 9). 
Nel 2023 il lander Griffin, ancora di Astrobotic, trasporterà sulla Luna il rover della NASA VIPER. Quest’ultimo avrà un ruolo cruciale in tutto il programma Artemis, dato che dovrà muoversi al Polo Sud per cercare e studiare il ghiaccio che dovrebbe trovarsi lì. Una permanenza umana sulla Luna è infatti imprescindibile dall’uso in situ delle risorse. Non sarà possibile infatti trasportare tutto quanto dalla Terra, e trovare dell’acqua equivale anche a trovare carburante, oltre che la fonte di vita.

Attualmente la NASA ha aperto un ulteriore contratto per portare sulla Luna altri 10 esperimenti nel 2022 ma non è stato ancora comunicato quale delle 14 aziende lo farà. Come scritto poco sopra, l’obiettivo è lanciare due lander all’anno dal 2021 al 2024. Nella seguente tabella sono elencate alcune caratteristiche dei 4 lander e rover che sono stati confermati finora.

L’obiettivo del CLPS 

Il CLPS, nei piani della NASA affianca appieno il programma PRISM. Quest’ultimo, denominato Payloads and Research Investigations on the Surface of the Moon, è formato da varie request for information (RFI), che sono vere e proprie richieste di informazioni da parte della NASA. Esse sono di due tipi diversi. 

Per prime la NASA apre delle RFI Stage-1, che sono dei periodi di 30 giorni durante i quali alla NASA arrivano delle proposte di payload (strumentazione scientifica) che potrebbe essere utile sulla Luna e che università, centri di ricerca o aziende possono preparare entro il 2023. 

Poi viene aperta la RFI Stage-2 nella quale la NASA vuole sapere nel dettaglio quali esperimenti verranno fatti e quali risultati si attendono. Una volta concluse queste RFI, la NASA stessa si occupa di creare un contratto per le aziende del CLPS, chiedendo dove, quando e cosa serve trasportare sulla Luna. 

Il programma CLPS, non sarà l’unico con cui la NASA affianca questa nuova esplorazione della Luna, ma rappresenta una novità dei modi e negli obiettivi per i quali è stato creato. La partnership con industrie private non è solamente un modo per appaltare alcune attività che altrimenti dovrebbe fare direttamente la NASA, ma rappresenta una strategia  chiara per far crescere il Know How di tutto il settore. In questi anni tutto il trasporto spaziale e le mille altre applicazioni dello spazio, si stanno muovendo sempre di più verso i player privati. Gli Stati Uniti con il CLPS, alimentano quindi un intero gruppo di aziende che acquisiscono la tecnologia e le abilità per trasportare payload sulla Luna. 

L’esempio dell’orbita terrestre.

La direzione quindi è chiara, ed è la naturale evoluzione di quanto avvenuto in orbita terrestre bassa. Grazie a contratti con la NASA crescono aziende private per poi, in futuro, applicare quelle stesse tecnologie in un mercato commerciale. Emblematico di questo approccio è sempre l’esempio della capsula Dragon. SpaceX l’ha progettata grazie a finanziamenti NASA. All’Agenzia serviva infatti una capsula per arrivare sulla ISS, ma poi la Dragon e la sua tecnologia rimane di proprietà e gestione di SpaceX, che poi può utilizzarla ad esempio per trasportare privati in orbita.  

Il CLPS, come il programma HLS e alcuni aspetti degli Accordi Artemis, sono un primo tentativo per porre le basi per la crescita di player privati indipendenti fuori dall’orbita terrestre. Sia l’HLS che gli accordi internazionali saranno oggetto di due prossimi approfondimenti dedicati alla prossima esplorazione lunare. Spostare attività spaziali dalla NASA al settore privato ha anche il beneficio di liberare energie e fondi della NASA stessa. In questa prima fase non si è ancora creato un mercato lunare esterno ai finanziamenti stessi dell’agenzia. Quando però questo sarà fatto, rifornire la Luna, portare lì dei turisti o ricavare materiali e tecnologie dall’ambiente lunare, saranno tutte attività necessarie ma che non peseranno più totalmente sul bilancio federale.

Questo articolo dedicato al programma CLPS è il primo di sei mini-approfondimenti dedicati alle attività e ai programmi che affiancano Artemis nella prossima esplorazione lunare della NASA e dei suoi partner internazionali. Tutti gli articoli saranno raccolti qui, e usciranno durante la settimana dal 12 al 17 ottobre.

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