La NASA e il futuro dell’economia lunare

La NASA ha già portato 12 astronauti sulla Luna, ma la permanenza umana a lungo termine è uno sforzo logistico mai tentato prima. Non solo è necessario un sistema di lancio affidabile per trasportare gli astronauti, ma occorre fornire strumenti, provviste e protezioni

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La NASA si prepara al ritorno sulla Luna in grande stile, tra meno di 4 anni invierà la prima missione Artemis che farà scendere sul suolo lunare una donna e un uomo. Nonostante siano passati quasi 48 anni dall’ultima missione umana l’agenzia spaziale americana non ha mai nascosto quale fosse il suo obiettivo, tornare sulla Luna per realizzare avamposti stabili.
La NASA non si limiterà a inviare equipaggi umani come nelle missioni Apollo, ma entro la fine del decennio stabilirà una base permanente che permetteranno di avviare un programma di “esplorazione lunare sostenibile”. Per raggiungere questo obiettivo, la NASA e HeroX hanno lanciato il NASA Lunar Delivery Challenge, che assegnerà $ 25.000 in premi a squadre che progetteranno sistemi in grado di gestire i carichi utili che verranno trasportati sulla superficie lunare.
La NASA ha già portato 12 astronauti sulla Luna, ma la permanenza umana a lungo termine è uno sforzo logistico mai tentato prima. Non solo è necessario un sistema di lancio affidabile per trasportare gli astronauti, ma occorre fornire strumenti scientifici, rover, habitat e rifornimenti che dovranno sostenere le squadre sbarcate sul suolo lunare.
Per questo la NASA ha avviato collaborazioni con diversi partner del settore aerospaziale attraverso i programmi Next Space Technologies for Exploration Partnerships (NextSTEP-2) e Commercial Lunar Payload Services (CLPS). Questi programmi hanno assegnato contratti a sviluppatori commerciali per creare i sistemi di atterraggio umano (HLS) necessari per trasportare astronauti e attrezzature da e verso la superficie e per consegnare merci.
I lander e il loro carico non dovranno solo essere allunati, ma cosa più complessa, scaricati.Per questo la NASA ha sviluppato sistemi in grado di offrire la necessaria flessibilità e robustezza per adattarsi all’ambiente lunare. La NASA ha sviluppato inoltre alcuni dei suoi prototipi adatti allo scopo, come All-Terrain Hex-Limbed Extra-Terrestrial Explorer (ATHLETE) e il Lunar Surface Manipulation System (LSMS).
La NASA prima di investire ingenti risorse ha deciso di rivolgersi a tutti gli inventori e agli innovatori di tutto il mondo di considerare come scaricare il carico dai lander lunari e da altri veicoli spaziali mentre si opera in condizioni di bassa gravità e di condizioni estreme della superficie lunare. A tal fine, il NASA Tournament Lab (NTL) si è avvalso ancora una volta dell’aiuto della piattaforma di crowdsourcing HeroX per coinvolgere il pubblico e promuovere idee innovative. Come ha affermato il CEO di HeroX Christian Cotichini in un recente comunicato stampa di HeroX :
“Replicare le nostre attività quotidiane sulla Luna continua ad essere una sfida. Trovare modi per fare queste cose in un ambiente lunare è fondamentale per il successo di una presenza umana sostenuta sulla Luna. Lo scarico dei carichi utili è una parte fondamentale di questo sforzo complessivo. La NASA spera di poter sfruttare ancora una volta lo splendore della folla in modo che gli astronauti abbiano accesso alle attrezzature e ai rifornimenti di cui hanno bisogno”.
Operare sulla superficie lunare presenta molti pericoli. La Luna è priva di atmosfera con una temperatura superficiale che varia considerevolmente, da un minimo di circa -173 ° C a un massimo di 117 ° C. Ma non sono gli sbalzi termici a creare problemi, si deve considerare anche la regolite, incredibilmente abrasiva che aderisce a tutto. E infine la gravità lunare, che è circa il 16,5% di ciò che sperimentiamo sulla Terra.
La superficie è irregolare e disseminata di ostacoli. La superficie della Luna è esposta a circa 1.369 microsievert (µSv) al giorno. Si tratta di circa 2,6 volte quello a cui sono esposti gli astronauti a bordo della Stazione Spaziale Internazionale (ISS) ogni anno e oltre 200 volte quello a cui sono esposte le persone sulla Terra in un anno (6,2 µSv). Oltre a essere in grado di gestire il carico in queste condizioni, la NASA ha sottolineato che le proposte dovrebbero essere abbastanza flessibili da gestire una varietà di carichi utili e diverse configurazioni di lander. Questi includeranno il design della nave spaziale di SpaceX che è stato modificato per adattarsi agli atterraggi lunari, il veicolo di terra integrato (ILV) di Blue Origin e / o il sistema di atterraggio umano dinamico (DHLS).
NASA Tournament Lab (NTL) ha specificato tre categorie in base alla massa del carico utile coinvolto. Le categorie includono <2 tonnellate metriche (2,2 tonnellate USA), 2-8 tonnellate (da 2,2 a 8,8 tonnellate USA) e 8-12 tonnellate (da 8,8 a 13,2 tonnellate USA). Queste sono suddivise in otto categorie di esplorazione di superficie: infrastrutture, mobilità, energia, abitazione, comunicazione, scienza (I), attività extra veicolare (EVA), scienza (II) e utilizzo delle risorse in situ (ISRU).
Come ha spiegato Paul Kessler, NASA Aerospace Vehicle Design e Mission Analyst:
“Stiamo cercando concetti generali da parte del pubblico, quindi questa non è una sfida specifica per gli ingegneri. Vogliamo sentire tutti. Siamo interessati a concetti che vanno dal semplice al complesso. Non sappiamo ancora cosa funzionerà meglio, ed è per questo che siamo interessati a ogni proposta. Siamo entusiasti di vedere cosa hanno da offrire le persone e di farle contribuire all’ambiziosa missione della NASA. Questa è la materia che fa la storia “.
Ad esempio, un sistema di alimentazione nella gamma <2 tonnellate metriche includerebbe pannelli solari, batterie o celle a combustibile. Nella gamma compresa tra 2-8 tonnellate metriche, si prende in considerazione un sistema di alimentazione di superficie a fissione o un array solare su vasta scala. In termini di infrastruttura, un carico utile inferiore a 2 tonnellate metriche sarebbe un materiale di protezione termica o schermante contro le radiazioni, mentre un carico utile compreso tra le 8-12 tonnellate sarebbe un impianto di produzione additiva.
La NASA spera in soluzioni che siano autonome e possano funzionare per anni senza la supervisione umana, ma è aperta a concetti semi-autonomi e azionati manualmente. Allo stesso modo, guardano a idee che sono state provate in altri campi o si basano su tecnologie collaudate. Sebbene siano accettabili soluzioni in grado di gestire una classe di massa di carico utile, la NASA preferirebbe concetti in grado di gestire più classi di carico.
In termini di premi, la sfida assegnerà fino a $ 25.000 a un massimo di 6 squadre. Il vincitore del primo posto vincerà fino a $ 10.000, due vincitori del secondo posto riceveranno ciascuno fino a $ 4.500 e tre vincitori del terzo posto riceveranno fino a $ 2.000 ciascuno. Ulteriori incentivi includono la possibilità di presentare concetti agli ingegneri della NASA, la promozione tramite i social media da parte della NASA e di HeroX e la possibilità di mostrare al pubblico soluzioni vincenti.
La sfida è partita ufficialmente il 29 ottobre 2020 e rimarrà aperta alle iscrizioni fino al 19 gennaio 2021. Entro il 16 marzo, il NASA Tournament Lab annuncerà i vincitori. Coloro che sono interessati a competere (o cercano maggiori informazioni) sono incoraggiati ad andare alla pagina della sfida per registrarsi.
Questa è solo l’ultima sfida di incentivi ospitata dalla NASA e da HeroX allo scopo di promuovere idee per l’imminente era dell’esplorazione lunare. Alcuni esempi recenti includono Lunar Loo Challenge , Watts on the Moon Challenge e Honey, I Shrunk, la sfida NASA Payload (e il seguito ). E chi può dimenticare la Space Poop Challenge ?
Solo alcuni altri esempi di come il sostegno pubblico e le partnership private stanno rendendo possibile la nuova era dell’esplorazione spaziale!
Fonte: https://www.universetoday.com/148698/nasa-is-looking-for-ideas-on-how-to-jump-start-a-lunar-economy/