Il futuro del volo spaziale umano

La Stazione Spaziale Internazionale (ISS) è uno dei progetti di ingegneria più complessi e costosi mai intrapresi. Quando sarà completato nel 2011, sarà costato quasi 100 miliardi di dollari. E poi, solo cinque anni dopo, la stazione spaziale sarà distrutta quando la NASA la porterà deliberatamente fuori dall'orbita e la immergerà nell'atmosfera terrestre.

Questo, almeno, è il piano attuale della NASA. L'agenzia vorrebbe mantenere la stazione in funzione, ma i finanziamenti sono previsti solo fino al 2015, con grande costernazione dei ricercatori che stanno appena iniziando a utilizzarla e dei partner internazionali che hanno investito miliardi di dollari nel progetto. Allungare la vita della stazione costerebbe dai 2 ai 3 miliardi di dollari l'anno. Anche deorbitarlo, scaricando i suoi resti in modo sicuro nell'oceano, non sarà economico, con un costo di almeno $ 2 miliardi.

Questa storia faceva parte del nostro numero di gennaio 2010

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La scadenza del 2015 significa che dopo decenni di politica spaziale in gran parte senza direzione, il Congresso sarà costretto a prendere almeno una decisione chiara: deve stanziare fondi per il funzionamento continuo della stazione spaziale o per la sua distruzione. E questo è solo uno dei numerosi problemi urgenti che deve affrontare il programma di volo spaziale umano del paese. La navetta spaziale dovrebbe essere ritirata entro la fine del 2010 o all'inizio del 2011, lasciando la NASA senza mezzi per inviare astronauti da nessuna parte per diversi anni. E gli elementi chiave del programma di esplorazione della NASA, il razzo Ares I che lancerà gli astronauti in orbita e la capsula Orion che li trasporterà nello spazio, sono in ritardo di diversi anni.

A ottobre, l'Augustine Committee, un comitato istituito dalla Casa Bianca e presieduto dall'ex CEO di Lockheed Martin Norman Augustine, ha pubblicato il suo rapporto sul futuro dei viaggi spaziali. Il comitato ha esaminato i piani della NASA ed esplorato alternative. Gran parte del rapporto ha discusso i meriti delle diverse destinazioni nello spazio e le tecnologie di razzi e veicoli spaziali che potrebbero essere utilizzate per raggiungere tali destinazioni. Ma incorporata nel rapporto c'è una motivazione per cui dovrebbe esserci un programma di volo spaziale umano. Il Comitato ha concluso che l'obiettivo finale dell'esplorazione umana è tracciare un percorso per l'espansione umana nel sistema solare, afferma.

Cose recensite

• Rapporto del Comitato per i piani di volo spaziale umano degli Stati Uniti

Nel corso degli anni, la NASA e i sostenitori dello spazio hanno avanzato molte ragioni per giustificare l'invio di astronauti nello spazio. Hanno raccolto sostegno offrendo qualcosa per tutti, specialmente per le comunità militari e scientifiche; progresso scientifico, superiorità strategica e prestigio internazionale sono stati i primi tra i benefici promessi. A ben vedere, però, queste giustificazioni non reggono o non sono più rilevanti. Ad esempio, le missioni robotiche sono sempre più in grado di svolgere lavori scientifici nello spazio e costano molto meno degli equipaggi umani. I satelliti lanciati su booster sacrificabili hanno permesso agli Stati Uniti di raggiungere il dominio strategico nello spazio. E i motivi della Guerra Fredda sono scomparsi con il crollo dell'Unione Sovietica.

Di conseguenza, alcuni hanno concluso che non c'è più alcun motivo per l'esplorazione umana dello spazio. Un critico di lunga data del volo spaziale umano è stato il compianto James Van Allen, che nel 1958 fece la prima grande scoperta scientifica dell'era spaziale: le cinture di radiazioni attorno alla Terra che portano il suo nome. In un saggio del 2004, Van Allen si chiedeva se i veicoli spaziali robotici avessero reso obsoleto il volo spaziale umano. Alla fine della giornata, ha scritto, mi chiedo se l'enorme impegno nazionale del talento tecnico per il volo spaziale umano e il potenziale sempre presente per la perdita di preziose vite umane siano davvero giustificabili.

Ma per la maggior parte degli ingegneri e degli astronauti coinvolti nel programma spaziale, gli astronauti non possono mai essere resi obsoleti dai robot, perché il volo spaziale umano è fine a se stesso. Condividono la convinzione del comitato che lo scopo di queste missioni con equipaggio sia quello di consentire alle persone di espandersi nello spazio esterno e, infine, stabilirsi.

Per i contribuenti che potrebbero considerare quella prospettiva un sogno irrealizzabile o roba da fantascienza, la domanda è perché i loro soldi dovrebbero essere spesi per sostenerla. L'argomento per finanziare l'esplorazione umana dello spazio diventa simile all'argomento per finanziare la ricerca fondamentale: che farlo a volte ripaga alla grande, di solito in modi inaspettati. Per definizione, iniziative ad alto rischio come l'esplorazione dello spazio o la scienza guidata dalla curiosità sembrano improbabile che abbiano successo e abbiano esiti imprevedibili, ma proprio tali iniziative hanno portato a molte invenzioni e scoperte con un vasto significato economico e storico.

Coloro che desiderano una politica coerente a lungo termine devono conciliare le loro agende, sostenendo la logica dell'assestamento dello spazio o trovando un proprio scopo unificante ancora migliore. Questo deve accadere presto, o il programma spaziale umano della NASA si fermerà. Il comitato lo ha detto senza mezzi termini: il programma di volo spaziale umano degli Stati Uniti sembra essere su una traiettoria insostenibile.

Questo è vero da tempo. All'inizio del 2004, il presidente Bush ha svelato la sua strategia per continuare il programma spaziale degli Stati Uniti. Le pietre miliari chiave includevano il completamento della ISS e il ritiro della navetta spaziale entro il 2010, lo sviluppo di ciò che sarebbe diventato noto come Orion e Ares I entro il 2014 e il ritorno degli umani sulla luna entro il 2020, con piani a lungo termine ma non definiti oltre a quello per le missioni umane verso Marte.

Ma Bush non è riuscito a fornire una logica chiara e unificante per questi piani e non hanno mai ricevuto finanziamenti completi. Con un budget limitato, i progetti delineati da Bush richiederanno anni in più rispetto a quanto originariamente previsto. Un esempio è il razzo pesante Ares V necessario per le missioni umane sulla luna. Il piano attuale prevede che sia pronto alla fine del 2010, ma il comitato ha scoperto che non potrebbe essere completato prima della fine del 2020 e anche allora non ci sarebbero soldi per sviluppare il veicolo spaziale necessario.

Utilizzando la logica del Comitato Agostino, tuttavia, possiamo fare un piano ragionevole basato sull'obiettivo fondamentale dell'espansione umana nel sistema solare. Chiarito l'obiettivo del programma spaziale, è possibile spendere meglio i soldi e misurare le prestazioni in termini concreti; È molto più probabile che il Congresso fornisca finanziamenti sufficienti a lungo termine se può vedere lungo la strada che il denaro speso con giudizio sta producendo risultati tangibili. Una delle prime e più facili decisioni da prendere è quella di prolungare la vita della ISS fino al 2020. Se le persone vivranno e lavoreranno nello spazio per periodi prolungati, dobbiamo testare le tecnologie e valutare le prestazioni umane in quelle condizioni, e il La ISS sarebbe il laboratorio ideale. Inoltre, il mantenimento dell'operatività della stazione conserverà un'importante partnership internazionale per le future missioni.

Una delle sfide nell'allungare la vita della stazione spaziale è che una volta ritirato lo shuttle, la navicella spaziale russa Soyuz sarà l'unico mezzo per trasportare gli equipaggi da e verso l'orbita fino a quando Ares I e Orion non saranno pronti, teoricamente nel 2015 (il comitato ritiene che il 2017 sia più probabile). Il rapporto Augustine suggerisce che la NASA dovrebbe smettere di fare la spola tra gli astronauti e lasciare che il settore commerciale fornisca il trasporto alla stazione. La speranza è che le aziende, al servizio della NASA e di altri clienti (come i turisti spaziali e persino altri governi), possano sostituire la navetta prima e a un costo inferiore rispetto a quanto potrebbe fare la NASA, liberando denaro per l'esplorazione.

Il rapporto sostiene anche con forza la tecnologia che la NASA ha ampiamente trascurato fino ad oggi: il rifornimento nello spazio. Con quella capacità, non dovremmo sviluppare razzi estremamente costosi, come Ares V, che sarebbero abbastanza grandi da trasportare tutto il propellente necessario per un viaggio sulla luna. I serbatoi di carburante, e quindi i razzi stessi, potrebbero essere più piccoli. Gli operatori commerciali potrebbero trasportare propellente e persino mantenere depositi di carburante in orbita. Le tecnologie necessarie, secondo il comitato, potrebbero essere dimostrate nello spazio entro pochi anni.

Se la comunità spaziale americana non può essere d'accordo su questo approccio e quindi assicurarsi i finanziamenti necessari, conclude il Comitato di Agostino, sarebbe meglio smettere di inviare umani nello spazio piuttosto che sprecare denaro e forse vive su un programma che non ha possibilità di successo: Il programma di volo spaziale umano ... è a un punto di svolta in cui devono essere forniti fondi aggiuntivi o il programma di esplorazione istituito per la prima volta dal presidente Kennedy deve essere abbandonato, almeno per il momento.

Jeff Foust è l'editore ed editore di The Rassegna spaziale.

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