ARTEMIS II: ritorno (attorno) alla Luna con equipaggio umano

A partire dal 6 febbraio (al momento ritardata all’8 febbraio per questioni legate al troppo freddo) si apre la finestra di lancio di Artemis II, prima missione con equipaggio umano a ritornare sulla nell’orbita della Luna.

Avevo parcheggiato la missione Artemis in un angolo della mia mente. La davo per spacciata: troppo costosa, troppi tagli di budget. Troppo forte e schiacciante l’apparente superiorità della Starship. E poi, più di recente, ho cercato anche di parcheggiare gli Stati Uniti in un polveroso sottoscala del mio cervello. Come se non bastasse, nemmeno un paio di anni fa mi esaltavo (con riserva) per le imprese di Musk e della Starship. Ora ho messo anche anche quel personaggio nel medesimo sottoscala di cui sopra.

Apro la porticina di quel luogo giusto ogni tanto, quando c’è l’ennesimo test di Starship.

Questa sensazione di limbo, questa angoscia per il futuro politico del mondo, mi hanno tolto l’entusiasmo che serve per un articolo su RS, un luogo dove il Direttore ci ha insegnato che la tecnologia può gasare e che se ne può parlare, anzi se ne DEVE parlare, anche con del sentimento. E un piccolo sentimento, forse quel tanto che basta, Artemis, anzi Artemis II, è riuscito a risvegliarlo in me.

Per farvi capire di cosa parlo bisogna però partire dal 1968, quando, per la prima volta, la NASA raggiunse la Luna con un equipaggio nel corso della missione Apollo VIII (ne abbiamo parlato QUI).

Apollo VIII è una missione frutto di un compromesso: il modulo di comando (CSM) era pronto, ma quello lunare (LM) era ancora pesante, difettoso e perdeva idrazina manco fosse un SR71 a freddo (if you know, you know). Alla NASA decidono quindi di provare a salvare capra e cavoli e si inventano questa cosa di arrivare fino alla Luna. Se non altro avrebbero fatto un bel collaudo e finalmente stabilito un primato rispetto ai sovietici.

E poi succede.

Borman, Lovell e Anders fanno tutto il giro, più di uno in realtà, vedono per primi la faccia nascosta e, quando il 25 dicembre i motori ripartono, salutano con: “Please be informed there is a Santa Claus!”.

E allora avete capito dove sto andando a parare: Artemis II rifarà sostanzialmente la stessa missione e davvero, con tutto il cuore, spero che possa salvare questo 2026 che è appena iniziato e che ne ha già un disperato bisogno.

Iniziamo.

Apollo VIII sta al SATURN V (ne abbiamo parlato QUI) come Artemis II allo SLS: il primo è il nome della missione, il secondo è il vettore di lancio. Dello SLS abbiamo parlato in dettaglio QUI nel 2022 per Artemis I, il collaudo senza piloti. All’epoca Artemis II era data per il 2024… fate un po’ voi.

Per chi non ha voglia di sciropparsi l’articolo originale, (ma dovreste), segue un riassuntone aggressivo: lo SLS è un parente del vecchio STS, lo Shuttle (ne abbiamo parlato QUI). Innanzitutto ne riusa i booster a stato solido, e intendiamo proprio fisicamente, non solo come progetto: hanno riciclato in gran parte pezzi di quelli già usati. In gergo moderno potremmo dire che sono refurbished, ricondizionati. Ad ogni modo, vista la necessità di avere molta spinta, sono anche elaborati con un segmento in più e si è rinunciato al riutilizzo. Alla NASA sono sempre avanti coi tempi e avevano capito che negli Stati Uniti il riciclo non sarebbe più stato di moda.

Poi abbiamo i motori RS25, piccoli gioielli che sulle chiappe dello Shuttle combinavano ossigeno e idrogeno in un ciclo chiuso in eccesso di carburante (QUI spieghiamo di cosa si tratta). Vale sempre la pena ricordare che, incidentalmente, gli RS25 sono alimentati dalla Regina di tutte le TURBOPOMPE, che sprigiona la bellezza di 71.140 cavalli.

Last but not least c’è il tanicone arancione che sembra quello dello STS, ma ne conserva solo diametro e colore. Persino la schiuma isolante è diversa. In realtà è una struttura portante che contiene i serbatoi di LOX e LH2, ossigeno e idrogeno liquidi. Se ci pensate non può che essere così, perché lavora in modo totalmente diverso dallo Shuttle: il fatto che i motori siano montati sulla base, e non sulla navetta attaccata, e che il carico sia posizionato verticalmente sopra, ha imposto una riprogettazione completa.

Nell’articolo del 2022 mi dilungavo poi sui costi terrificanti del progetto. Oggi siamo intorno a quota 93 miliardi di dollari e si sfonderanno i 100. All’epoca sembravano una cifra totalmente fuori di zucca, considerando il livello di riciclo di componenti e il fatto che per lo SLS parliamo di tecnologie degli anni Settanta e Ottanta. Con costi come questi, considerata la velocità di sviluppo di Starship e soprattutto il carico utile, il divario tra i due progetti sembrava abissale. Ricordiamo poi che Starship rientra per intero ed è riutilizzabile, mentre qui si salva giusto la capsula Orion. Insomma, Davide contro Golia.

Eppure c’è un eppure (ed è subito Premio Strega): gli anni sono passati, Elon ha fatto sì il miracolo tecnologico di far riatterrare il SuperHeavy, il primo stadio gigantesco, ma l’hype si è un po’ perso e i costi sono saliti anche per lui.

Insomma, siamo tornati coi piedi per terra (fino al prossimo lancio) e mandare roba nello spazio è ancora rocket science. Tutto sommato sembra che il vecchio metodo lineare di sviluppo della NASA abbia ancora qualcosa da dire.

Parliamo quindi un po’ di questa Artemis II e della dinamica di missione.

Dopo la partenza è prevista una serie di manovre in orbita terrestre, con tanto di simulazione di aggancio al secondo stadio dello SLS. La cosa è finalizzata a testare le capacità di manovra della capsula Orion per il futuro aggancio con un modulo lunare. Completata questa fase e fatte tutte le verifiche, verranno pronunciate le parole che nessuno ha più detto dal 1972 per una missione con uomini a bordo (Apollo XVII): “Go for TLI”, Trans Lunar Injection, cioè l’accensione dei motori per uscire dall’orbita terrestre e mettersi in viaggio verso il nostro satellite.

E qui si apre un capitolo interessante, perché la potenza propulsiva sarà fornita dal modulo di servizio chiamato ESM, European Service Module. Eh sì, “european”, perché tecnicamente in Artemis ci sono anche soldi europei e il modulo è costruito principalmente da Airbus. Poca roba, ma abbastanza per infilare un europeo in uno dei futuri equipaggi.

L’ESM ha poi due cose interessanti.

La prima è che non usa le celle combustibili come il vecchio SM dell’Apollo, bensì pannelli solari. Il motivo è presto detto: innanzitutto i pannelli hanno fatto passi da gigante nell’ultimo mezzo secolo, e poi per una risorsa critica è preferibile non dipendere da una fonte di consumabili. Apollo XIII ha insegnato anche questo. La seconda cosa interessante dell’ESM è il motore AJ10, anche lui un riciclone dello STS. È infatti uno stretto parente dell’OMS dello Shuttle. OMS? Mai sentito, direte voi (almeno io l’avevo detto). Ricordate che lo Shuttle aveva tre grandi motori, gli RS25, e due più piccoli? I tre grandi servono solo per il lancio, mentre gli altri due più piccoli sono gli OMS e servono per le correzioni orbitali e la decelerazione per il rientro.

Parliamo ora della traiettoria che seguirà il TLI.

Artemis II ha in programma un bel giro intorno alla Luna con traiettoria di rientro libero. In altre parole non serve fare accensioni: se qualcosa va storto basta non toccare nulla e si fa un bel giro a otto e si rientra a casa senza accendere i motori.

La scelta mi pare piuttosto conservativa perché in Artemis I non era così. Persino Apollo VIII, con la tecnologia del 1968, aveva osato di più. Per come la vedo io, questo è un brutto segnale: significa che Artemis III, quella che dovrebbe atterrare (allunare), è lontanissima e qui l’obiettivo era forse giusto fare qualcosa e salvare la faccia dopo la spesa dei 100 miliardi. A mio parere, anche se oggi non è prevista, ci sarà probabilmente una Artemis II e mezzo (come si scrive II.V?), con una bella prova generale in stile Apollo X. Il salto tra questa roba qui e l’allunaggio è davvero troppo grande.

Raggiunta la Luna, Artemis II le girerà intorno a un’altitudine superiore a quella delle missioni Apollo, rendendo i quattro astronauti sull’Orion coloro che si saranno allontanati di più dalla Terra nella storia dell’umanità. Alla faccia di Ulisse e delle Colonne d’Ercole. Fatti e selfie e le foto di rito, si perderà il contatto per circa quaranta minuti (per ora niente ripetitori intorno alla Luna) e poi  tutta una tirata fino a casa. A quel punto Orion si butterà in atmosfera a circa 40.000 km/h e ci si augura che lo scudo termico ablativo faccia il suo lavoro. Ci si augura, perché nella missione Artemis I lo scudo ha subito danni consistenti a causa del fatto che i gas liberati non ventilavano correttamente. La cosa è stata tamponata con modifiche allo scudo e al profilo di rientro.

Segue poi tutta una sequenza di paracadute, sono undici in tutto, per levare la protezione anteriore, rallentare un po’, frenare di brutto e infine ammarare come si faceva ai bei tempi.

Fatto questo, siamo al punto di partenza.

Per carità, ci saranno immagini epiche, il lancio, il lato nascosto della Luna e un rientro a tutta birra come si faceva ai bei tempi. 40.000 km/h sono sempre un bell’andare. Si gode, eh.

Però sì, siamo punto e a capo: manca ancora il modulo lunare e non si ha idea di come e quando sarà eseguita Artemis III.

Vale allora la pena spendere due parole per i complottisti del primo allunaggio. Alla domanda “Com’è che nel 1969 potevamo farlo e ora non ci riusciamo?”, dopo avere alzato gli occhi al cielo, si risponde così.

1. Gli obiettivi sono diversi. Questo modulo lunare non dovrà essere usa e getta come il vecchio, ma riutilizzabile. Un affare da lasciare in orbita lunare per poi rifornirlo ogni volta e andare su e giù. Artemis ha come obiettivo dichiarato un ritorno per restare. Si tratta quindi di progettare un oggetto riutilizzabile con capacità di carico una ventina di volte superiore al vecchio LM, in pratica un Ducato contro una Vespa.
2. Anche se Artemis ha bruciato un botto di soldi, sono comunque ancora molti meno di quelli delle missioni Apollo, sia in valore assoluto sia in percentuale sul budget degli Stati Uniti. Apollo era oltre il 4%, qui siamo allo 0,3-0,4%.
3. C’è stato un discreto abbaglio con Starship, tuttora il candidato numero uno, che sembrava in grado di fare miracoli. Il loro progetto è molto più complesso degli altri, in particolare del Blue Moon di Blue Origin. Si tratta di un oggetto meno ambizioso, ma comunque estremamente complesso da gestire e in particolare da rifornire in volo (con n voli per un utilizzo).

Poi, oh, ricordo che praticamente nessuno ha mai visto l’Antartide, magari NONCELODICONO e non esiste.

Come dicono quelli bravi: next step? Ufficialmente si portano avanti sia il modulo Starship sia quello Blue Origin (come seconda scelta) e si ipotizza una nuova missione non prima del 2028.

Fino ad allora godetevi il crawler (abbiamo parlato anche di lui QUI) che si porta dietro la piattaforma del Saturn V (e poi dello Shuttle) con lo SLS tenete in caldo le TURBOPOMPE.