Mentre scriviamo, il lancio di Artemis II è previsto per le 00:24 del 2 aprile, ora svizzera. 8 minuti dopo l’accensione dei motori principali del razzo SLS (Space Launch System) gli astronauti della NASA Reid Wiseman, Victor Glover e Christina Koch, insieme all'astronauta della CSA (Agenzia Spaziale Canadese) Jeremy Hansen, saranno nello spazio. Obiettivo: l’orbita della Luna.

La missione Artemis II prevede di stabilire un nuovo record per l’umanità, superando la distanza massima dalla Terra mai raggiunta da un essere umano: circa 400'000 km. Non solo, per 30-50 minuti i quattro astronauti saranno gli esseri umani più soli nell’universo, visto che, nel passaggio dietro la Luna, le comunicazioni saranno temporaneamente interrotte.

La traiettoria di Artemis II (Fonte: ESA)

Al di là delle nuove frontiere raggiunte, Artemis II gioca un ruolo fondamentale per i principali obiettivi di questa nuova era dell’esplorazione spaziale che prevedono di riportare esseri umani sulla Luna e in seguito su Marte.

Federica Trudu, docente senior di Fisica e Matematica numerica al Dipartimento tecnologie innovative della SUPSI e ZeroG-Nauta, ci aiuta a capire l’importanza di questa missione e le sue implicazioni future. 

Oltre ad essere un ritorno attorno alla Luna, quanto è importante Artemis II?
“La missione Artemis II rappresenta un vero gioiello di ingegneria, un concentrato di tecnologie d’avanguardia che cooperano per riportare l’uomo in prossimità del suolo lunare. Se da un lato sarà il naturale proseguimento di Artemis I, che nel 2022 ha dimostrato che il razzo Space Launch System e la capsula Orion possono raggiungere e sorvolare la Luna, e tornare sulla Terra attraversando la sua atmosfera. Artemis II dovrà inoltre confermare la sicurezza dello scudo termico durante il rientro a 40.000 km/h, affrontando temperature pari a circa 2800° Celsius, circa la metà di quella della superficie solare. La missione porterà quattro astronauti “laddove nessun altro è mai giunto prima”. Astronauti, non manichini, che emettono calore, umidità, anidride carbonica e producono scarti biologici: ecco perché è la missione più critica dell'intero programma Artemis”.

“Artemis II avrà il compito di testare apparecchiature, che in parte sono state già testate durante Artemis I, senza le quali un essere umano non potrebbe sopravvivere fuori dall’atmosfera terrestre. Per citarne alcune, fondamentali saranno il sistema di supporto vitale (SSV) gestito dal sistema CAMRAS (Carbon dioxide and Moisture Removal Amine Swing), e il giubbotto protettivo AstroRad. Per quanto riguarda il SSV, tutta l’attenzione sarà puntata sulla gestione dell’anidride carbonica tramite CAMRAS. Questo dispositivo svolge un doppio lavoro: filtra l'aria dalla CO2 e ne regola l'umidità per evitare condense pericolose. Utilizza dei letti di resina contenenti ammine, composti chimici a base di azoto che agganciano le molecole di CO2; grazie allo "swing", mentre un letto pulisce l'aria in cabina, l'altro viene esposto al vuoto dello spazio per rigenerarsi, espellendo le impurità all'esterno”.

“I comandi su Orion sono per la maggior parte automatizzati; tuttavia, gli astronauti testeranno la capacità di gestire manualmente la capsula in prossimità di un altro corpo spaziale, fondamentale per i futuri agganci con i lander. A completare il quadro ci sarà il debutto della comunicazione laser, capace di trasmettere video in 4K quasi istantaneamente, e l’uso di una traiettoria di "ritorno libero" (la famosa traiettoria a 8) che sfrutta la gravità lunare come un boomerang per riportare l'equipaggio a casa anche in caso di guasto ai motori, anch’essa testata durante Artemis I. Artemis II dovrà inoltre confermare la sicurezza dello scudo termico durante il rientro a 40.000 km/h, affrontando temperature pari a circa la metà di quella della superficie solare.”

Gli spazi (stretti) all'interno i Orion. (Image Credit: Mark Sowa - NASA - JSC)

“Infine, un aspetto cruciale è quello psicologico. In questo ambiente così tecnologicamente denso, i quattro astronauti dovranno gestire una convivenza estrema: con soli 9 metri cubi di spazio libero, la privacy svanisce e ogni movimento richiede una coordinazione millimetrica. Per mitigare l'isolamento, il sistema laser garantirà un contatto video costante con le famiglie, ricordandoci che la sfida più grande resta quella umana” (ne avevamo già parlato qui).

Perché la Luna è la porta per Marte?
“La Luna rappresenta il campo di addestramento fondamentale per le future spedizioni verso Marte, poiché sarebbe impensabile affrontare un viaggio verso il Pianeta Rosso senza aver prima consolidato le tecnologie in un ambiente a noi più vicino. La preparazione serve a risolvere sfide logistiche senza precedenti, come l'estrazione di risorse direttamente sul posto (ISRU, In-Situ Resource Utilization). Imparare a ricavare acqua e ossigeno dalla regolite lunare è la prova generale per garantire l'autonomia degli astronauti; inoltre, la polvere lunare è ricca di metalli come ferro e titanio, che potranno essere usati con stampanti 3D per costruire basi fisse senza trasportare materiali dalla Terra”.

“Parallelamente al cambio di strategia che ha visto la sospensione della costruzione della stazione orbitante Lunar Gateway, la NASA ha annunciato lo sviluppo della nave Space Reactor-1 Freedom. La Luna offre l'ambiente ideale per testare questi motori a propulsione termica nucleare, necessari per abbattere i tempi di transito verso Marte e ridurre l'esposizione alle radiazioni. In questa nuova visione, i pezzi già costruiti per la stazione orbitante non andranno perduti: moduli come HALO (Habitation and Logistics Outpost) verranno riconvertiti in nuclei abitativi direttamente sulla superficie, sfruttando la luce solare costante dei "Picchi di Luce Eterna" al Polo Sud per alimentare l'intero avamposto”.

Artemis II to the Moon: Launch to Splashdown (NASA Mission Animation) 

Cinquant’anni fa, l’esplorazione spaziale era strettamente legata alla sfida fra Blocco occidentale e Blocco sovietico. Il progresso tecnologico fungeva (anche) da strumento di propaganda. Nel contesto attuale quali motivazioni soggiacciono al ritorno sulla Luna? 
"La missione Artemis II non rappresenta soltanto un traguardo tecnologico, ma l’apertura di una nuova frontiera geopolitica ed economica. In gioco c’è la capacità di stabilire una presenza permanente al Polo Sud lunare, rendendo il nostro satellite il primo avamposto logistico per le rotte planetarie". 

"Tuttavia, operiamo in un quadro normativo frammentato. Sebbene il Trattato sullo Spazio del 1967 vieti l'appropriazione nazionale, i tentativi successivi di regolamentare le risorse sono rimasti inapplicati. Oggi la partita si gioca su nuove coalizioni: da un lato gli Accordi Artemis, tra gli Stati Uniti, tramite la NASA e altre 60 nazioni, e dall'altro il blocco Cina-Russia con il progetto ILRS (International Lunar Research Station). In conclusione, il ritorno alla Luna segna il passaggio da un’era di pura esplorazione a una di reale insediamento. In assenza di un codice universale aggiornato, la Space Law si sta definendo attraverso nuove coalizioni, che introducono concetti inediti come le "zone di sicurezza" per l'estrazione delle risorse. Partecipare oggi a queste missioni non è quindi solo una sfida scientifica, ma la mossa strategica per sedersi al tavolo dove si scriveranno le regole economiche e politiche che governeranno il nostro futuro nel sistema solare".

Immagine di copertina: La luna piena sorge sopra la torre di lancio completa di Artemis II sulla piattaforma di lancio 39B (Image Credit: NASA/Sam Lott)