Il programma Artemis rappresenta una delle più ambiziose iniziative spaziali del nostro tempo: oltre a voler riportare esseri umani sulla Luna, si prefigge gli obiettivi di creare le fondamenta per una presenza sostenibile nello spazio profondo, di esplorare nuove frontiere scientifico-tecnologiche e di gettare le basi per le future missioni su Marte. Attraverso una serie di missioni progressivamente più complesse, in collaborazione con partner internazionali e commerciali, la NASA conta di raggiungere il suo intento.
Artemis I, lanciato nel 16 novembre 2022, è stato il volo inaugurale del sistema di esplorazione dello spazio profondo della NASA senza equipaggio. Ha testato il razzo Space Launch System (SLS) e la navicella Orion, che ha viaggiato oltre la Luna per circa tre settimane.
La missione Artemis II, della durata di circa 10 giorni, porterà quattro astronauti in orbita lunare per testare in condizioni reali la capsula Orion che, dotata di sistemi avanzati di navigazione, comunicazione e protezione dalle radiazioni, può ospitare fino a quattro persone per viaggi di lunga durata. La missione Artemis II si baserà sul test di volo senza equipaggio Artemis I, e dovrà dimostrare che i sistemi di supporto vitale di Orion sono pronti a sostenere astronauti in missioni di lunga durata. In una conferenza stampa del 24 settembre la NASA ha comunicato che Il razzo SLS e la capsula Orion sono nella fase finale di test e se tutto andrà bene la data della missione sarà tra Febbraio e Aprile 2026 con il 5 Febbraio come prima data utile per il lancio. Gli astronauti di Artemis II sono Reid Wiseman (comandante della missione), Victor Glover (pilota), Christina Koch (primo specialista di missione) e il canadese Jeremy Hansen del Canadian Space Agency (secondo specialista di missione) che, come detto, non atterreranno sulla Luna ma orbiteranno attorno ad essa.
Successivamente la missione Artemis III, attualmente prevista per il 2027, segnerà il primo ritorno dell’umanità sulla superficie lunare dopo oltre 50 anni. Questa missione sarà una delle imprese ingegneristiche e umane più complesse nella storia dell’esplorazione dello spazio profondo, indagando la regione del Polo Sud lunare. Le osservazioni degli astronauti, i campioni e i dati raccolti amplieranno l’attuale comprensione del nostro sistema solare e del nostro pianeta natale. Durante le loro passeggiate lunari, gli astronauti scatteranno foto e video, esamineranno la geologia, recupereranno campioni e raccoglieranno altri dati per raggiungere specifici obiettivi scientifici. La vista dalla regione lunare del Polo Sud sarà molto diversa dalle foto scattate durante le missioni Apollo nella regione equatoriale della Luna, infatti Sole si librerà appena sopra l’orizzonte, proiettando lunghe ombre scure sul terreno, che l’equipaggio esplorerà utilizzando lampade frontali e strumenti di navigazione. Le informazioni e i materiali raccolti dagli astronauti di Artemis III aumenteranno la nostra comprensione della misteriosa regione del Polo Sud della Luna e del nostro sistema solare. Le squadre di controllo missione a terra saranno in contatto con l’equipaggio mentre trasmetteranno ciò che vedranno e sentiranno. Attraverso la copertura della missione e la capacità di inviare immagini e video di alta qualità a terra con una tecnologia di comunicazione avanzata, condivideranno con il mondo intero una nuova esperienza umana unica.
Questa missione vorrebbe inaugurare un futuro in cui gli esseri umani accederanno costantemente alla Luna e le missioni di esplorazione planetaria umana saranno a portata di mano.
Infine, la missione Artemis IV si prefigge di costruire la prima stazione spaziale lunare dell’umanità, Gateway, che offrirà nuove opportunità per la scienza e la preparazione per le missioni umane su Marte. Gateway fungerà da hub per future missioni lunari e marziane, offrendo comunicazioni costanti e supporto logistico. La missione prevede che, dopo che tutti gli astronauti saranno entrati nella stazione spaziale lunare e avranno trascorso alcuni giorni di controllo e preparazione a bordo del Gateway, due membri dell’equipaggio si sganceranno a bordo della Starship per trascorrere circa sei giorni sulla superficie della Luna. L’altra coppia di astronauti rimarrà invece al Gateway per continuare la configurazione, condurre ricerche e monitorare le attività di superficie. Come su Artemis III, gli astronauti condurranno diverse passeggiate lunari, indossando tute spaziali avanzate, per raccogliere campioni che ci aiuteranno a capire la storia del nostro sistema solare.
Ogni missione Artemis aumenterà le nostre conoscenze, perfezionerà le nostre operazioni e testerà la nostra tecnologia in vista della preparazione per la prima missione umana su Marte. Artemis è il primo passo verso Marte. Ma quali sono le sfide tecnologiche più urgenti da risolvere per un futuro sul pianeta rosso?
Una delle principali sfide è la protezione dalle radiazioni cosmiche e solari. Nello spazio, infatti, esistono particelle come ioni, elettroni, protoni e neutroni, note come radiazioni cosmiche provenienti da esplosioni stellari molto luminose che segnano la fine della vita di stelle massicce (supernove). Qualora tali particelle penetrassero nel corpo umano, rilascerebbero una quantità di energia tale da danneggiare i tessuti, con effetti potenzialmente letali in caso di esposizione prolungata. Anche il Sole emette costantemente queste particelle, in particolare elettroni, nocivi per gli esseri umani, ma il campo magnetico terrestre, generato dal ferro caldo presente nel nucleo della Terra, agisce come uno scudo naturale contro tali radiazioni. Nelle missioni in orbita bassa, come quelle dirette alla Stazione Spaziale Internazionale o alla Luna, dove l’effetto del campo magnetico terrestre è ancora parzialmente presente, si può ricorrere a tute speciali. Inoltre, la permanenza nello spazio in questi casi è limitata a pochi giorni, riducendo il rischio di esposizione. Diverso sarebbe il discorso nel caso si volesse andare su Marte, dove il viaggio richiede dai tre ai sei mesi e il ritorno non può avvenire prima di due anni, a causa degli allineamenti orbitali. La NASA non invierà mai esseri umani su Marte finché non sarà trovata una soluzione efficace contro le radiazioni, che danneggiano anche gli strumenti scientifici.
Nel libro “Le ragazze della Luna” di Amalia Ercoli Finzi ed Elvina Finzi, Elena D’Onghia spiega che con il suo gruppo di ricerca sta lavorando alla creazione di uno scudo magnetico portatile per le navicelle spaziali. L’idea, pensata una decina d’anni fa, è oggi più realizzabile grazie ai superconduttori di nuova generazione, economici e compatti. Si tratta di nastri di rame avvolti in bobine che, attraversati da corrente elettrica, generano un campo magnetico, funzionando anche in condizioni estreme. Sebbene le correnti necessarie siano molto elevate, gli ingegneri ritengono il progetto fattibile. L’obiettivo è schermare l’esterno della navicella, evitando però effetti all’interno, per non compromettere la salute degli astronauti.
Un altro progetto ambizioso che potrebbe essere d’aiuto al programma Artemis, nel suo obiettivo di creare un avamposto umano autosufficiente sulla Luna, è quello di riuscire a trasformare la sabbia presente sulle superfici desertiche della Luna e di Marte in acqua. La possibilità di produrre acqua e ossigeno direttamente in loco, anziché trasportarli dalla Terra, è considerata essenziale per rendere possibile una futura presenza umana su altri pianeti.
La professoressa Michèle Lavagna, insieme al suo gruppo di ricerca presso il dipartimento Spazio del Politecnico di Milano ha dato vita al progetto Oracle, acronimo di Oxygen retrieval assets by carbotermal reduction in lunar environment, in cui la carbotermica è il tipo di reazione chimica che viene utilizzata nel processo. La sabbia lunare è composta da rocce frantumate che a livello microscopico contengono elementi come silicio, alluminio, ferro, magnesio, e naturalmente ossigeno. L’idea è quella di rompere i legami tra questi elementi con specifici processi chimici in modo da “liberare” l’ossigeno, raccoglierlo in forma gassosa e mescolarlo con l’idrogeno per ottenere acqua. Significa che, con un piccolo impianto si potrebbe raccogliere una manciata di sabbia lunare e farne uscire acqua: una condizione essenziale per restare sulla Luna. Dopo anni di studio, finanziato dall’Agenzia spaziale europea e poi dall’Agenzia spaziale italiana il gruppo di ricerca della professoressa Lavagna ha realizzato un prototipo che per ora è grande quanto due lavatrici, ma sta lavorando per miniaturizzarlo fino a dimensioni poco superiori a quelle di una scatola da scarpe, in modo che possa essere trasportato e utilizzato sul suolo lunare.
Il programma Artemis non è solo il simbolo del ritorno sulla Luna, ma l’inizio di una nuova era dell’esplorazione spaziale. Con una visione integrata che unisce scienza, tecnologia e cooperazione internazionale, Artemis prepara l’umanità a diventare una specie multiplanetaria. Le sfide sono immense, ma le ricadute scientifiche, tecnologiche e culturali saranno rivoluzionarie.
