Urano fotografato da Voyager 2
Il 19 aprile 2022 è stato pubblicato il Planetary Science Decadal Survey per le missioni interplanetarie del decennio 2023/2032. Questa pubblicazione segue quelle del 2001 e del 2011. Si tratta di un corposo documento sviluppato da una commissione delle National Academies e prodotto per la NASA ed altre agenzie governative americane e per i privati. Questa raccolta ha l’obbiettivo di identificare le missioni interplanetarie chiave su cui investire nel decennio prossimo.
Potremmo dunque definirla come un documento colmo di suggerimenti per coloro i quali dovranno programmare le future missioni di esplorazione spaziale. Non si tratta quindi di un documento ufficiale della NASA o di qualche agenzia spaziale, ma solo di “suggerimenti” del mondo della ricerca, i quali la maggior parte delle volte sono comunque ascoltati. Per il prossimo decennio, la raccomandazione degli scienziati è quella di non abbandonare la missione Mars Sample Return e di allargare successivamente il campo d’azione. Infatti, due delle missioni suggerite hanno come obiettivo il pianeta Urano e la luna ghiacciata di Saturno Encelado.
Il Planetary Science Decadal 2022 ha mostrato un certo occhio di riguardo nei confronti di Marte. Non si tratta di una novità in quanto già nel 2011 il Pianeta Rosso era stato fortemente suggerito come destinazione. A quel tempo, gli scienziati avevano raccomandato con priorità massima una missione che prevedesse la raccolta di campioni dal suolo di Marte. La NASA ha accolto questo suggerimento nel momento in cui, nel 2020, ha inviato il rover Perseverance sul Pianeta Rosso iniziando la raccolta di campioni.
Proprio per questo lo sprono del Decadal 2022 nei confronti della NASA è quello di perseverare (termine usato non a caso) con la missione Mars Sample Return e la collaborazione con ESA. Sappiamo, infatti, che un grande obiettivo per gli inizi del 2030 è quello di riportare, proprio sfruttando tale collaborazione, i campioni marziani sulla Terra per poi studiarli.
Ma non finisce qui. Parallelamente, gli scienziati suggeriscono alla NASA d’iniziare a lavorare ad una missione alternativa che preveda la ricerca di evidenze di tracce di vita su Marte. Il nome assegnato alla missione è Mars Life Explorer e prevede la trivellazione dei depositi di ghiaccio presenti sul Pianeta Rosso. Viene suggerito di usare un lander, che si prevede possa avere un costo di circa 2.1 miliardi di dollari, con una data di lancio pensata per il 2035. Naturalmente, in virtù di queste spese, il Planetary Science Decadal mette in guardia la NASA per la questione costi, stimati attorno ai 5.3 miliardi di dollari per tutto il programma. In virtù di ciò, viene espressamente richiesto di proporre, per i prossimi anni, un aumento del budget da utilizzare per la dispendiosa esplorazione di Marte.
Il Planetary Science Decadal, come accennato sopra, ha inoltre evidenziato come il pianeta Urano e la luna ghiacciata di Saturno, Encelado, siano altri due target su cui focalizzarsi. Il report pone molta enfasi su un concept di missione su Urano che preveda al contempo un orbiter e una sonda. In questo modo si potrebbe studiare il pianeta, i suoi anelli e le lune direttamente dall’orbita, per poi rilasciare una sonda nell’atmosfera di Urano. Va ricordato, infatti, che il pianeta è stato visitato unicamente dalla sonda Voyager 2 durante un flyby nel 1986.
Una missione che “modificherà la nostra conoscenza dei giganti ghiacciati in generale e di uno dei corpi celesti più intriganti del sistema solare“. La missione viene stimata con un costo di circa 4.2 milardi di dollari. Per quanto concerne una possibile data di lancio, essa sarà non prima del 2031, a bordo di un Falcon Heavy o, come affermato, di un altro lanciatore di simile portata. Per arrivare sul pianeta, la missione Uranus Orbiter and Probe impiegherà circa 13 anni e si servirà dell’aiuto del gigante Giove come “fionda gravitazionale” per continuare il suo viaggio fino a destinazione. Se il suggerimento verrà seguito dalla NASA, potremmo quindi vedere delle nuove immagini di Urano solamente nel 2044, quasi 60 anni dopo il flyby di Voyager 2.
Le missioni con la presenza di un orbiter e di un lander non finiscono qui. Infatti, una delle missioni fortemente consigliate è proprio Enceladus Orbilander, dal nome piuttosto emblematico. Encelado è una luna ghiacciata di Saturno, selezionata per la possibile presenza di vita “intrappolata” nel ghiaccio. La missione prevede circa un anno e mezzo di orbita attorno ad Encelado (per studiarne i pennacchi di vapore acqueo) per poi effettuare una discesa sulla superficie della durata di due anni.
La missione ha un costo stimato attorno ai 5 miliardi di dollari. Il lancio si prevede possa avvenire non prima del 2040 a bordo dell’SLS o del Falcon Heavy per giungere su Encelado poco dopo il 2050. É bene ricordare che nel 2024 è già prevista la missione Europa Clipper che studierà i caratteristici pennacchi di vapore acqueo rilasciati dalla superficie di Europa proprio come dovrà fare la missione Enceladus Orbilander su Encelado.
Il Planetary Science Decadal ha anche un occhio di riguardo per il nostro Satellite proprio ora che siamo in piena Era Artemis. Riguardo la Luna, infatti, il report coglie la possibilità di sfruttare appieno le missioni Artemis. Un buon modo per sfruttare questa “collaborazione con Artemis” viene visto nella missione proposta con il nome di Endurance-A.
Essa prevede la presenza di un rover sulla superficie lunare, precisamente nel Bacino Polo Sud-Aitken. Il rover sarà rilasciato da un lander commerciale e dovrà percorrere circa 2000 km all’interno del Bacino per collezionare 100 kg di materiale. I campioni sfrutterebbero poi un passaggio verso Terra ad opera di una missione Artemis con astronauti a bordo. Si parla anche qui di una missione dal costo stimato di circa 2 miliardi di dollari. Ricordiamo che un lander per lo studio dei ghiacci del polo sud lunare è già in programma. Si chiama VIPER e sarà lanciato nel 2023. Non raccoglierà però dei campioni e avrà un raggio di esplorazione molto limitato.
All’interno del documento rilasciato troviamo una sezione dedicata al programma NASA New Frontiers. Si tratta di un programma sviluppato da NASA per l’esplorazione del Sistema Solare mediante l’utilizzo di tecnologie altamente avanzate ad un costo medio. Il precedente Planetary Science Decadal aveva selezionato, per questo programma, missioni di raggio definito “medio”. Il report suggerisce che per questo programma il finanziamento massimo per ogni missione sia fissato a 1.65 miliardi di dollari.
Attualmente le missioni del programma New Frontiers sviluppate sono: la New Horizons, lanciata nel 2006 verso Plutone, la sonda Juno verso Giove partita nel 2011 e la Osiris Rex, verso l’asteroide Bennu lanciata nel 2016. La prossima sarà la missione DragonFly che porterà un drone sulla luna Titano con partenza nel 2026.
Tra le proposte era possibile trovare quella di raggiungere uno dei Centauri, corpi ghiacciati che orbitano tra Giove e Nettuno; una missione per collezionare campioni su una cometa per poi riportarli a Terra; ancora, uno o più flyby da effettuare attorno ad Encelado; infine, lo sviluppo di una sonda per raggiungere Saturno, di un orbiter con target Titano ed una missione in situ su Venere. Come si può notare nessuno di questi suggerimenti si è concretizzato negli ultimi 10 anni. Per questo decennio, il report riguardante NASA New Frontiers (il cui prossimo bando per le assegnazioni avverrà tra il 2030 ed il 2035) ripropone gli stessi obiettivi. Tutti, ad eccezione di uno, selezionato per New Frontiers 6 che prevede una missione su Tritone, la luna più grande di Nettuno.
Il Planetary Science Decadal, infine, include una review completa del programma di difesa della NASA. In particolare, il report appoggia con forza l’obiettivo, stabilito dal Congresso nel 2005, di identificare il 90% degli oggetti vicini alla Terra (NEOs) fino a 140 metri di diametro. Aggiunge, però, che la NASA dovrebbe ulteriormente impegnarsi per scoprire la presenza di oggetti anche più piccoli delle misure prefissate.
Nel report si spinge affinchè venga continuato il lavoro sulla missione NEO Surveyor, consigliando un telescopio in grado di cercare accuratamente i NEOs. Parallelamente, il documento propone di effettuare quanto prima una missione di flyby attorno ad un oggetto dal diametro tra i 50 ed i 100 metri vicino alla Terra. Questo per comprendere capacità e limitazioni che caratterizzano questo tipo di missioni e prepararsi accuratamente per un’emergenza NEO.
Per soddisfare il gran numero di richieste, il Planetary Science Decadal propone due profili di budget. Da un lato, un “level program” step by step che presuppone una crescita annuale del 2% del budget per le scienze planetarie dal 2023 al 2032; dall’altro, un programma più ambizioso e “consigliato” (riportato come recommended program) che aumenterebbe la spesa complessiva nel decennio del 17,5%.
Chiaramente, il secondo accoglie tutte le priorità sancite dal report stesso che lo riporta come un profilo “aspirazionale ed ispiratore al contempo” anche per le generazioni future. In più, le riduzioni riferite al primo programma non sarebbero convenienti, in quanto apporterebbero uno squilibrio tra ritorno scientifico (inferiore) rispetto al programma “raccomandato”. Ad ogni modo, la NASA ha già in programma una spesa nel decennio di circa 300 miliardi di dollari, assicurando all’esplorazione robotica interplanetaria una cifra tra l’11% ed il 14% del budget, equivalenti quindi fra i 33 miliardi e i 42 miliardi. Cosa si riuscirà a fare con questi soldi rimane la sfida più importante.
É quantomeno opportuno ricordare ancora una volta, come non si tratti di un programma vero e proprio per il prossimo decennio. Più semplicemente, è una raccolta di indicazioni su ciò che sarebbe più opportuno intraprendere nel programma di esplorazione interplanetaria. Sta a questo punto alla NASA così come agli altri enti governativi ed ai privati stupirci in un’epoca che, grazie alle missioni Artemis, è già straordinaria di per sé.
Il report si può scaricare cliccando qui: Origins, Worlds, and Life A Decadal Strategy for Planetary Science and Astrobiology 2023-2032.
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