Lo Spazio dopo gli Shuttle

Il prossimo 8 luglio, lo Shuttle Atlantis partirà dal Kennedy Space Center in Florida per la sua ultima missione spaziale. Il viaggio sarà anche l’ultimo nella storia degli Shuttle, uno dei più longevi programmi spaziali, durato oltre 40 anni e con 135 voli all’attivo e due gravi incidenti mortali, uno nella fase di lancio, l’altro nella fase di rientro nell’atmosfera dell’astronave.

Venerdì, la donna e i tre uomini che compongono l’equipaggio della STS-135 saliranno sulla rampa di lancio per raggiungere la cabina di pilotaggio dell’Atlantis. Lì attenderanno la fine del conto alla rovescia e la fragorosa accensione dei motori, che bruceranno migliaia di litri di combustibile al secondo per vincere la forza di gravità e spingere l’astronave verso l’orbita. Ci sarà la lunga colonna di fumo prodotta dai razzi cui siamo ormai abituati e dopo pochi minuti l’assetto dello Shuttle passerà da verticale a orizzontale, con la perdita dei due razzi laterali seguiti a breve distanza dal grande serbatoio centrale (quello arancione), che finiranno nelle acque dell’oceano. Dopo otto minuti e mezzo dal lancio, lo Shuttle starà viaggiando a una velocità di 27mila chilometri orari e sarà prossimo al raggiungimento dell’orbita intorno alla Terra.

Se tutto andrà come pianificato – il maltempo a volte porta al rinvio del lancio o dell’atterraggio dell’astronave per ragioni di sicurezza – l’Atlantis tornerà sulla Terra il 20 luglio, dopo aver trascorso una dozzina di giorni in orbita. Una volta atterrato non ci saranno più voli degli Shuttle e insieme ai suoi tre predecessori, Endeavour, Discovery ed Enterprise, finirà nei musei d’America per ricordare quella che in molti hanno definito la macchina più costosa e perfetta mai costruita dall’uomo.

L’Atlantis sulla rampa di lancio (foto: BRUCE WEAVER/AFP/Getty Images)

La fine del programma spaziale degli Shuttle porterà benefici e svantaggi, spiegano sull’Economist. Gli Stati Uniti potranno risparmiare molti miliardi di dollari ma al tempo stesso il grande indotto dei voli spaziali, specialmente in Florida, subirà un forte danno che porterà probabilmente al licenziamento di migliaia di persone. Inoltre, per raggiungere la Stazione Spaziale Internazionale (ISS) gli statunitensi dovranno d’ora in poi fare affidamento sulle tecnologie russe e sulle Soyuz, le loro astronavi, segnando di fatto un importante passaggio simbolico tra chi vinse la corsa verso lo spazio portando l’uomo sulla Luna e chi allora la perse. Il trasporto di materiale sulla ISS sarà reso possibile anche dai razzi delle agenzie spaziali europea e giapponese.

Quando Richard Nixon autorizzò l’avvio del programma spaziale per gli Shuttle, in pochi avrebbero immaginato che l’esperienza con quelle astronavi simili a un aeroplano potesse durare così a lungo. Sotto molti punti di vista, il piano era stato lanciato come una sorta di compromesso per mettere d’accordo chi sosteneva la necessità di andare oltre la Luna dopo i successi del programma Apollo, arrivando magari su Marte, e chi riteneva che fosse necessario limitare la spesa e investire risorse qui sulla Terra in altri progetti.

Il piano inizialmente prevedeva la costruzione in contemporanea di una flotta di Shuttle e di una stazione spaziale orbitale. Il progetto era ambizioso, e molto costoso, e Nixon alla fine decise di rimandare la costruzione della stazione, concentrando gli sforzi della NASA sulle nuove astronavi. Ciò che era innovativo nell’idea dello Shuttle era la possibilità di poter riutilizzare la stessa astronave per più voli, cosa che avrebbe consentito di risparmiare denaro per la costruzione di nuovi veicoli.

Nel corso degli anni il progetto cambiò sensibilmente a causa della difficoltà nel creare un “pezzo unico” completamente riutilizzabile, ed è questo uno dei motivi per cui l’astronave è dotata al lancio di un enorme serbatoio esterno, che viene espulso dopo qualche minuto dall’inizio del volo e lasciato precipitare nell’oceano. Col tempo i motori montati sullo Shuttle si rivelarono estremamente costosi da mantenere e il sistema di isolamento dal calore, fondamentale per evitare di arrostire l’equipaggio nella fase di rientro, richiese costi aggiuntivi inizialmente non previsti.

Ai primordi del progetto, i responsabili della NASA cercarono di convincere il Congresso della bontà del loro piano arrivando a sostenere che il sistema avrebbe consentito di realizzare un viaggio anche ogni settimana, cosa che avrebbe permesso all’ente spaziale di ammortizzare notevolmente i costi. Ma all’epoca erano molto ottimisti e a distanza di 40 anni sappiamo che le cose non sono mai andate così e che i lanci annuali sono stati in media quattro o cinque sia per motivi pratici che economici. La NASA dice che mediamente per una missione dello Shuttle sono necessari 450 milioni di dollari, ma società esterne di analisi arrivano a stimare costi complessivi pari a 1,5 miliardi di dollari per ogni lancio. Le missioni delle Soyuz organizzate dalla Russia costano circa un terzo e molte delle tecnologie utilizzate sono le stesse di quaranta anni fa.

L’esplosione del Challenger (foto: AP Photo/Bruce Weaver)

La sorte del programma Shuttle è stata anche condizionata da due tragici incidenti che hanno causato la morte dei rispettivi equipaggi. Nel 1986, lo Shuttle Challenger esplose pochi minuti dopo la partenza a causa del malfunzionamento di una guarnizione nel razzo di destra. Morirono tutte le sette persone dell’equipaggio e la NASA decise di sospendere i voli, che ripresero solo nel settembre del 1988 con la missione “Ritorno al volo”. Nel 2003, mentre stava rientrando nell’atmosfera terrestre, lo Shuttle Columbia si disintegrò sopra i cieli del Texas, e morirono tutte le sette persone a bordo. Alcune piastrelle per l’isolamento termico si erano danneggiate durante il lancio e la struttura dell’astronave non resistette al calore prodotto dall’attrito con l’atmosfera nella fase di rientro.

I due disastri segnarono profondamente il programma Shuttle, specialmente per la reazione dell’opinione pubblica. Le indagini governative condotte contro la NASA furono poco clementi nella valutazione, e accusarono degli incidenti una gestione irresponsabile e corporativa dell’ente spaziale.

Naturalmente i successi dello Shuttle in 40 anni di carriera sono stati notevolmente superiori rispetto agli incidenti e agli insuccessi. Con una missione formidabile, nel 1993 l’astronave si avvicinò al telescopio spaziale Hubble per consentire agli astronauti di mettergli una sorta di lente a contatto, un’ottica studiata apposta per correggere un difetto nelle lenti dello strumento, che sarebbe stato altrimenti inutilizzabile. Se oggi conosciamo molte caratteristiche dello spazio è grazie a Hubble e ai successivi lavori di manutenzione, svolti sempre da uno Shuttle, per mantenerlo efficiente e funzionante.

L’aspetto familiare e rassicurante dell’astronave, che ricorda molto un aeroplano, ha anche avuto il merito (o la controindicazione) di rendere i voli spaziali qualcosa di più familiare nella percezione dell’opinione pubblica. Negli ultimi anni i lanci dello Shuttle non hanno più attirato l’attenzione di un tempo, relegati in brevi articoli e servizi televisivi e con qualche rara diretta dei lanci dalla Florida. Il programma spaziale ha attirato, invece, l’attenzione di politici e analisti scettici sulla resa degli ultimi anni delle missioni e sulla necessità di tagliarne i costi. È opinione sempre più diffusa, anche tra ex dirigenti della NASA, che il programma Shuttle abbia sottratto così tante risorse e denaro da impedire all’ente spaziale americano di occuparsi di altri progetti scientificamente più rilevanti. Secondo l’ex responsabile della NASA, Michael Griffin, se la NASA avesse continuato con i lanciatori Saturno (quelli enormi, alti alti, delle missioni Apollo, per esempio) i costi sarebbero stati più bassi e ci sarebbero stati soldi per sviluppare l’esplorazione dello spazio profondo, portando magari l’uomo su Marte.

In effetti, esperienza lunare a parte, la NASA non è mai andata oltre l’orbita terrestre con le proprie missioni con esseri umani a bordo. Lo spazio là fuori è troppo rischioso e da decenni c’è la consapevolezza che per le esplorazioni oltre l’orbita terrestre siano più adatti sonde e sistemi automatici. Grazie a loro conosciamo com’è fatto il suolo di Marte, come vanno le cose negli anelli di Saturno e come si comporta il Sole.

Ma che cosa faranno gli Stati Uniti sul fronte dei voli spaziali ora che la NASA chiude il programma Shuttle? È difficile dare una risposta precisa. Lo scorso anno il presidente Obama ha confermato di voler concentrare l’attività dell’ente spaziale su progetti che coinvolgano sonde automatiche, trovando nuove soluzioni per delegare al settore privato il trasporto di materiali e persone nell’orbita terrestre. Due società entro fine anno testeranno alcuni sistemi per il trasporto di materiale verso la Stazione Spaziale Internazionale, con la speranza che gli stessi mezzi un giorno possano trasportare esseri umani, riducendo i costi per la NASA.

La riparazione in orbita del telescopio Hubble (foto: NASA)

Senza i problemi annessi alla progettazione e al lancio degli Shuttle verso la ISS, l’ente spaziale americano potrà dedicarsi nuovamente alla ricerca, mantenendo comunque il progetto di portare un giorno l’uomo su Marte. I piani, per ora molto vaghi e generici, ipotizzano che una simile missione possa essere organizzata entro il 2030, ma serviranno enormi quantità di denaro e lo studio di nuovi sistemi di viaggio per affrontare lo spazio profondo. Per raggiungere Marte sarebbero necessari sei mesi di viaggio e una volta giunti sul suolo marziano, gli astronauti sarebbero sostanzialmente isolati, con un ritardo di diversi minuti nelle comunicazioni con la Terra. L’equipaggio dovrebbe poi avere soluzioni adeguate per resistere alle radiazioni cosmiche e ai rischi legati alle eruzioni solari.

L’esplorazione spaziale con esseri umani, quella che ha ispirato almeno un paio di generazioni a partire dagli anni Cinquanta, sembra quindi essere in via di accantonamento. All’epoca, del resto, assunse una propria importanza per ragioni di geopolitica ancor prima che scientifiche. C’era la Guerra Fredda e i due blocchi sfogavano parte del loro permanente confronto cercando di dimostrare la loro superiorità tecnologica, che sarebbe tornata utile anche in campo militare. Ora la Russia si limita a progetti spaziali contenuti, lancio di satelliti e viaggi verso la ISS, e gli Stati Uniti non hanno più un grande concorrente con cui confrontarsi in orbita o verso la Luna.

Quell’epoca è finita e difficilmente tornerà un tale livello di competizione nell’immediato futuro, malgrado negli ultimi anni India e Cina si siano date da fare per sviluppare i loro programmi spaziali. Il governo cinese ha annunciato di voler riportare l’uomo sulla Luna, un evento che avrebbe un enorme valore simbolico, ma non una grande rilevanza sul piano scientifico. I tempi sono però ancora da stabilire come i progetti di buona parte delle agenzie spaziali del mondo, che complice la crisi possono far affidamento su meno fondi.

Tra incertezze sul futuro dei voli spaziali e delle stesse missioni della NASA, venerdì l’Atlantis raggiungerà l’orbita terrestre e successivamente si aggancerà per l’ultima volta alla Stazione Spaziale Internazionale. Lo Shuttle trasporterà materiali e rifornimenti per la ISS, contenuti nel modulo Multi-Purpose Logistics Module, che verrà collegato alla Stazione attraverso il braccio meccanico dell’astronave e che sarà riempito di rifiuti e scarti prima di essere inserito nuovamente nella stiva dell’Atlantis. Sarà il 166esimo volo con esseri umano organizzato dagli Stati Uniti e la 33esima e ultima missione per l’Atlantis.