Artemis, il ritorno sulla Luna e il ruolo di Leonardo nel programma spaziale

(di Leonardo)
08/08/22

Il meglio dell’industria spaziale è concentrato sulle prossime missioni lunari. Si sta concretizzando un piano ambizioso, sviluppato dalla NASA con la collaborazione dell’Agenzia Spaziale Europea (ESA), che a distanza di 50 anni dall’ultima camminata lunare di Eugene Cernan, riporterà l’umanità a mettere piede sul nostro satellite. A partire da un’astronauta donna.

Non a caso, il nome scelto dall’agenzia spaziale americana per questo programma è “Artemis”, dea della mitologia greca e sorella gemella di quell’Apollo che a sua volta aveva ispirato il nome delle prime missioni statunitensi verso la Luna. Obiettivo di Artemis è tornare sul nostro satellite per restarci. La Luna non sarà solo un punto di arrivo, ma di partenza. Perché il passo successivo sarà quello di testare le tecnologie necessarie ad effettuare missioni umane su Marte.

La presenza sul suolo lunare sarà sostenibile anche da un punto di vista ambientale e consentirà di fare ricerca per acquisire conoscenze utili anche alla vita sulla Terra. A tale scopo sono necessarie una serie di tecnologie innovative che la collaborazione tra la NASA e l’ESA può mettere in campo attraverso i rispettivi sistemi industriali.

Per Giovanni Fuggetta, SVP Divisional Space Business di Leonardo che seguirà il lancio della prima missione Artemis che avverrà tra poche settimane dal Kennedy Space Center in Florida, “sarà un giorno che segnerà la storia dell’esplorazione spaziale. In quel momento vedremo riconosciuto lo sforzo di circa 50 ingegneri e tecnici di Leonardo che hanno realizzato ‘ali’ e unità elettroniche per l’alimentazione del modulo di servizio europeo di Orion”.

Il programma

Sono diversi gli elementi che compongono l’ambizioso programma Artemis, tra cui: un sistema di lancio (Space Launch System o SLS), il veicolo spaziale Orion che trasporterà gli astronauti, un Lunar Gateway, ovvero la casa orbitante degli astronauti intorno alla Luna, e un sistema di atterraggio lunare.

Le tappe previste dal programma sono tre e si dividono nelle seguenti missioni:

Artemis I – Prevede il test dello Space Launch System con il volo di prova senza equipaggio di Orion intorno alla Luna e ritorno. Per questa missione sono già previste tre finestre di lancio, la prima il 29 agosto, le altre il 2 e il 5 settembre. Il razzo che porterà in orbita il veicolo spaziale partirà dal complesso di lancio 39B del Kennedy Space Center di Cape Canaveral, lo stesso delle missioni Apollo. Orion trascorrerà fino a sei settimane nello spazio, girerà intorno alla Luna e rientrerà sulla Terra con atterraggio al largo della costa di San Diego.

Artemis II – Effettuerà il primo test di volo attorno alla Luna con a bordo l’equipaggio. Questa seconda missione servirà a dimostrare che i sistemi di Orion sono pronti a sostenere gli astronauti in missioni di lunga durata e permetterà all'equipaggio di esercitarsi in operazioni essenziali per il successo della missione successiva.

Artemis III - Rappresenterà il ritorno dell'umanità sulla superficie della Luna, facendovi atterrare la prima donna e il prossimo uomo.

Il contributo di Leonardo

L’Italia, con il contributo dell’Agenzia Spaziale Italiana (ASI), gioca un ruolo di primaria importanza nel programma Artemis, nei suoi sviluppi per la permanenza dell’uomo sulla Luna e nel suo prossimo viaggio verso Marte.

A livello industriale, grazie a Leonardo e alle joint venture Thales Alenia Space (67% Thales, 33% Leonardo) e Telespazio (67% Leonardo, 33% Thales), vengono messe a disposizione una serie di competenze distintive nel campo delle infrastrutture, della robotica, dell’intelligenza artificiale e della connettività, oltre a servizi e operazioni che saranno di rilevanza strategica per Artemis. Un contributo che si distribuisce tra i diversi elementi del programma.

Orion, il veicolo spaziale, oltre alla capsula che ospiterà gli astronauti durante il viaggio, è dotato dello European Service Module (ESM) dell’ESA, il modulo che fornisce elettricità, propulsione, controllo termico, aria e acqua ai viaggiatori. Leonardo, presso lo stabilimento di Nerviano (Milano), realizza i pannelli fotovoltaici (PVA) che compongono le quattro “aIi” del modulo di servizio: queste misurano sette metri ciascuna e sono in grado di erogare circa 11kW complessivi per l’alimentazione dell’elettronica di bordo. Sempre in Lombardia vengono prodotte le unità elettroniche (PCDU) che servono per il controllo e la distribuzione di energia al veicolo spaziale. Thales Alenia Space ha invece curato la realizzazione della struttura del modulo ESM e dei sottosistemi critici – compreso il sistema per la protezione dai micrometeoriti e il controllo termico.

Lunar Gateway, la stazione spaziale che orbiterà intorno alla Luna e che offrirà un punto di appoggio importante per i nuovi esploratori. Il Gateway sarà composto da diversi moduli pressurizzati, dove gli astronauti potranno vivere e condurre le loro attività. Thales Alenia Space a Torino realizza: I-HAB, modulo abitativo internazionale; ESPRIT, modulo per le comunicazioni e il rifornimento; e infine la struttura primaria di HALO, il modulo abitativo e logistico.

Spazio al futuro

Fin qui gli elementi già realizzati o in fase di sviluppo per Artemis. Ci sono poi una serie di ulteriori elementi e progetti richiesti dalle Agenzie spaziali per la creazione di un villaggio (“base camp”) che fornirà infrastrutture e servizi agli abitanti lunari. Obiettivo: creare le migliori condizioni di vita per chi viaggerà sulla Luna per lavoro o svago, e chi invece da qui dovrà partire verso nuove missioni, come ad esempio Marte.

“Siamo orgogliosi di poter supportare la visione e l’opera d’ingegno dell’umanità per creare comunità stabili sulla Luna, oggi con equipaggiamenti high tech, domani con robotica, orologi atomici e sensori, tecnologie che in Leonardo sviluppiamo per lo spazio da oltre 60 anni” ha aggiunto Fuggetta.

La robotica sarà una tecnologia centrale per fornire supporto alla realizzazione del villaggio. Bracci e trivelle robotiche lavoreranno grazie ad algoritmi e intelligenza artificiale per aiutare l’uomo a scavare e costruire strutture, coltivare piante, estrarre e trasformare le sostanze in acqua e ossigeno o in propellente per lanci dal suolo lunare. Leonardo ricopre un ruolo di leadership nella robotica spaziale, avendo già sviluppato trivelle per missioni di esplorazione di una cometa, di Marte e della Luna stessa, e avendo progettato un complesso braccio robotico per il programma Mars Sample Return.

Thales Alenia Space sta invece studiando un “lunar shelter”, il primo avamposto pressurizzato che ospiterà gli astronauti sulla superficie, ma anche moduli per il trasporto e la logistica: una struttura pressurizzata polivalente, flessibile ed evolvibile per uno studio ASI (modulo multi-purpose – MMP). Oltre al rifugio, sono in fase di studio il veicolo di trasferimento cislunare (CLTV) e lo European Lunar Lander (EL3), entrambi progetti ESA che potranno offrire supporto alle missioni Artemis con, ad esempio, la fornitura di merci e servizi.

Per effettuare tutte queste attività, sarà inoltre indispensabile creare una rete di servizi di telecomunicazioni e navigazione che garantisca il costante contatto degli astronauti e dei sistemi robotici tra di loro o con i centri di controllo, oltre che a fornire un preciso posizionamento sulla superficie lunare. In questo ambito Telespazio, alla guida di un consorzio internazionale, è stata selezionata dall’ESA per lo studio di un’infrastruttura per le telecomunicazioni e navigazione lunare. Il progetto rientra nell’iniziativa Lunar Communications and Navigation Services (LCNS) del programma Moonlight e, tra i requisiti, analizzerà la possibilità di rendere il sistema interoperabile con LUNANET, l’infrastruttura che la NASA sta sviluppando per supportare il programma Artemis.

Infrastrutture, servizi e strumenti per una presenza stabile sulla Luna stanno dando il via alla “Lunar Economy”, una sfida che Leonardo, con Thales Alenia Space e Telespazio, è pronta a cogliere e supportare con le sue tecnologie e consolidata esperienza al servizio di agenzie spaziali di tutto il mondo.

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