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l’anno 2025 è di fondamentale importanza per la pianificazione futura della nasa e il suo progetto per espandere le attività umane nell’orbita terrestre bassa. questa è la prima volta da decenni che la nasa si trova ad affrontare la possibilità che almeno un astronauta non sarà in grado di volare intorno alla terra in futuro.

nei prossimi mesi, la nasa finalizzerà la sua strategia per operare nell’orbita terrestre bassa dopo il 2030. poi, entro la fine del prossimo anno, la nasa unirà le forze con una o più società private per firmare un accordo di cooperazione e impegnarsi nella ricerca e nello sviluppo di piccole stazioni spaziali. a quel punto, la nasa e le altre agenzie spaziali diventeranno clienti di queste stazioni spaziali piuttosto che entità operative.

tuttavia, questi piani sono avvolti nell’incertezza. man mano che la nasa passa dal funzionamento a lungo termine della stazione spaziale internazionale a un nuovo campo, seguiranno molte sfide. il più critico di questi è se la nasa abbia davvero bisogno di continuare a mantenere una presenza nell’orbita terrestre bassa, soprattutto perché l’agenzia ha spostato la sua attenzione sul programma artemis ed è impegnata nell’esplorazione lunare.

rendering del primo modulo abitabile axiom agganciato alla stazione spaziale internazionale

la ricerca sulla microgravità rimane vitale

la vicedirettrice della nasa pam melroy ha chiarito in un'intervista che la risposta alla domanda se la nasa debba continuare ad esistere nell'orbita terrestre bassa è assolutamente sì.

"abbiamo la responsabilità di raccontare la nostra storia nel miglior modo possibile perché penso che molte persone non si rendano conto della stretta connessione tra l'orbita terrestre bassa e il programma artemis, l'esplorazione della luna e di marte e la futura esplorazione umana dello spazio", ha sottolineato. spero di aiutarvi ad acquisire una comprensione più profonda del motivo per cui i nostri sforzi in questo settore sono fondamentali”.

negli ultimi anni, la nasa ha supportato con successo quattro astronauti che lavoravano contemporaneamente sulla stazione spaziale, esplorando appieno il potenziale scientifico del laboratorio orbitante. ciò non solo promuove la ricerca di base negli ambienti di microgravità, ma fornisce anche un’esplorazione approfondita degli effetti sulla salute degli esseri umani che rimangono nello spazio per lunghi periodi di tempo.

"la nostra ricerca sulla microgravità non è ancora terminata", ha affermato melroy. "anche se abbiamo compreso i rischi di una missione spaziale di un anno, dobbiamo continuare a lavorare per trovare mitigazioni per un viaggio su marte che potrebbe durare due o tre anni." le misure e le soluzioni sono cruciali”.

la stessa idea si applica al sistema di supporto vitale, che la nasa chiama eclss. sulla stazione spaziale, la nasa ha spinto la circolazione dell’acqua e altre tecnologie chiave per raggiungere un’efficienza del 95% o 97%. tuttavia, per le missioni a lungo termine su marte e in altri luoghi distanti, queste tecnologie devono raggiungere un’efficienza del 100% o vicina al 100%.

nell’agosto di quest’anno, la nasa ha pubblicato una bozza della strategia sulla microgravità, che mira a stabilire formalmente obiettivi di ricerca e sviluppo tecnologico per l’orbita terrestre bassa nel 2030 e oltre, e a chiarire le capacità necessarie per raggiungere questi obiettivi. melroy ha rivelato che una versione finale del documento dovrebbe essere completata entro la fine di quest'anno dopo aver raccolto il feedback della comunità aerospaziale.

le esigenze della nasa nell'orbita terrestre bassa porranno le basi per una seconda fase critica del programma della stazione spaziale commerciale dell'agenzia.

qualcuno costruirà davvero una stazione spaziale commerciale?

tre anni fa, la nasa ha assegnato contratti per un valore compreso tra 125 e 160 milioni di dollari a blue origin, nanolax e northrop grumman, segnando l'inizio ufficiale dei lavori preliminari per l'avvio del progetto della stazione spaziale commerciale. inoltre, axiom space ha ricevuto un finanziamento di 140 milioni di dollari un anno fa. tuttavia, queste aziende hanno incontrato vari gradi di sfide durante l’implementazione del programma “commercial leo destinations” (cld) della nasa.

alcuni offerenti per il programma cld si trovano già ad affrontare difficoltà. axiom space, ad esempio, è in gravi difficoltà finanziarie e ha ripetutamente ritardato il lancio del suo modulo della stazione spaziale. northrop grumman ha annunciato il suo ritiro, citando il mancato raggiungimento degli obiettivi previsti nel suo piano aziendale. l'azienda si è poi unita a un team guidato da voyager space che ha acquisito nanolax.

il modo in cui viene emessa la “richiesta di proposta” per la seconda fase del piano cld avrà un impatto significativo sullo sviluppo successivo. si prevede che questa fase del piano verrà rilasciata il prossimo anno. le società commerciali hanno espresso preoccupazione circa la quantità di finanziamenti disponibili e i requisiti specifici della nasa. allo stesso tempo, anche nuovi attori come vast space e spacex, così come altri potenziali fornitori, potrebbero unirsi alla competizione. la nasa prevede di assegnare due contratti per promuovere la concorrenza, ma la decisione non è stata ancora finalizzata.

rendering della stazione spaziale interstellar lab della voyager space

un problema fondamentale che la nasa deve affrontare è che non tutte le società coinvolte nella costruzione di stazioni spaziali commerciali hanno la garanzia di essere redditizie. sebbene axiom una volta attirasse molta attenzione, il suo percorso di finanziamento era piuttosto difficile. sebbene axiom abbia raggiunto i traguardi previsti dal contratto, blue origin non sembra essere completamente impegnata nel programma, ma ha scelto di aspettare e vedere, in attesa di chiarezza sull'entità dei finanziamenti della prossima fase del programma cld.

voyager space ha guadagnato una certa attenzione grazie alle sue buone partnership internazionali, ma la sua forza nella costruzione di stazioni spaziali commerciali non è stata ancora completamente verificata. anche vast space sta attirando l'attenzione, ma non è chiaro se il design della sua stazione spaziale possa soddisfare i requisiti specifici della nasa. per quanto riguarda spacex, proprietaria di starship, è ancora più difficile fare previsioni. secondo persone che hanno familiarità con la questione, il programma cld non è una priorità assoluta per spacex perché l'azienda ha già molte questioni da affrontare sul progetto dell'astronave.

per quanto riguarda la nasa, il vice amministratore melroy ha ammesso che l'agenzia sta attivamente cercando assistenza da molti fornitori commerciali. ha detto che la nasa potrebbe richiedere operazioni di base nel 2030 e quindi cercare un supporto di servizio più ampio da parte delle stazioni spaziali private.

melroy ha inoltre sottolineato: "ci rendiamo conto che potrebbe volerci più tempo per raggiungere l'obiettivo finale. forse entro il 2030 otterremo solo un prodotto minimo vitale e tutte le nostre esigenze o aspettative potrebbero richiedere più tempo. ci vorrà solo tempo, quindi noi possiamo adottare un approccio graduale e andare avanti passo dopo passo”.

la nasa si preoccupa davvero delle stazioni spaziali commerciali?

analizzando la richiesta di budget della casa bianca per il programma cld rispetto ai fondi effettivi stanziati dal congresso, possiamo ottenere una certa valutazione della priorità della nasa nei confronti del programma e del livello di sostegno del congresso al programma. ecco un confronto dei finanziamenti richiesti e ricevuti dal programma sin dal suo inizio nell'anno fiscale 2019, con i dati di the planetary society:

anno fiscale 2019: la nasa ha richiesto 150 milioni di dollari, ma il congresso ha stanziato solo 40 milioni di dollari

anno fiscale 2020: l'importo della richiesta rimane invariato a 150 milioni di dollari, ma lo stanziamento viene ridotto a 15 milioni di dollari

anno fiscale 2021: le richieste rimangono a 150 milioni di dollari, con stanziamenti leggermente aumentati a 18,1 milioni di dollari

anno fiscale 2022: le richieste scendono a 101 milioni di dollari, ma gli stanziamenti aumentano inaspettatamente a 102,1 milioni di dollari

anno fiscale 2023: l’importo della domanda è aumentato in modo significativo fino a 224 milioni di dollari e il congresso ha stanziato completamente 224,3 milioni di dollari, soddisfacendo quasi completamente le esigenze di finanziamento della nasa.

anno fiscale 2024: l'importo richiesto continua a crescere, raggiungendo i 228,4 milioni di dollari, e anche il congresso stanzia completamente 228,4 milioni di dollari

anno fiscale 2025: l'importo della domanda è di 169,6 milioni di dollari,

anno fiscale 2026: le richieste aumentano in modo significativo raggiungendo i 403,4 milioni di dollari, il livello più alto dall'inizio del programma

per i primi tre anni della sua esistenza, il progetto non ha ricevuto praticamente alcun finanziamento. "all'inizio, il congresso ha quasi trattato il progetto come uno scherzo", ha osservato casey dreier, direttore della politica spaziale presso the planetary society. tuttavia, negli ultimi anni, le persone si sono gradualmente rese conto che la stazione spaziale internazionale probabilmente sarà completata entro il 2030 con la fine del servizio, il congresso è diventato più positivo riguardo al finanziamento del programma.

ma dreyer ha detto che resta da vedere se la nasa è veramente impegnata in questo. sebbene la nasa abbia ripetutamente ribadito il suo desiderio di mantenere una presenza nell’orbita terrestre bassa, non ha ancora pienamente elaborato la necessità di farlo. i fattori geopolitici giocano senza dubbio un ruolo importante. se gli stati uniti dismetteranno la stazione spaziale internazionale nel 2030 e la cina continuerà a gestire un’enorme stazione spaziale in orbita, i funzionari della nasa saranno ovviamente sensibili all’idea di essere considerati in ritardo rispetto alla cina.

tuttavia, dreher ha affermato che la nasa sembra considerare il progetto cld più come un esperimento che come un impegno totale verso la strategia. una stazione spaziale commerciale richiederebbe probabilmente miliardi di dollari in finanziamenti e l’impegno della nasa come cliente a lungo termine. tuttavia, finora, la nasa non ha rispecchiato tale determinazione nella sua richiesta di budget.

ha detto: "è un esperimento che vale la pena provare. abbiamo investito solo 650 milioni di dollari negli ultimi cinque anni, che è solo il superamento del budget di un anno per alcuni progetti. quindi è interessante provare. ma mantenere un'orbita terrestre bassa è l'esistenza veramente un problema nazionale" priorità? perché se lo fosse non la tratteremmo così alla leggera”.

le spese operative annuali della iss ammontano a 3 miliardi di dollari?

quando si comunica con i veterani della nasa e del campo aerospaziale commerciale, l’opinione comune è che entro la fine del 2030, quando la navicella spaziale senza pilota dragon di spacex guiderà la stazione spaziale internazionale nell’oceano pacifico, gli stati uniti potrebbero avere solo una stazione spaziale commerciale come alternativa.

alcune persone hanno proposto che la nasa prolunghi il tempo di funzionamento della stazione spaziale internazionale, ma questo piano deve affrontare molteplici sfide. il rapporto di cooperazione tra stati uniti e russia è diventato sempre più teso a causa del perdurare del conflitto in ucraina ed è difficile da mantenere. inoltre, alcuni componenti della stazione spaziale avranno una vita utile di oltre 30 anni e problemi come le crepe potrebbero diventare più gravi. allo stesso tempo, le questioni relative al budget non possono essere ignorate. i costi annuali di volo, funzionamento e manutenzione della stazione spaziale internazionale ammontano a circa 3 miliardi di dollari. se fossero sostenuti da stazioni spaziali private, tali costi potrebbero essere ridotti di due terzi.

tuttavia, ritardare il pensionamento della iss potrebbe minare ulteriormente le prospettive commerciali degli operatori delle stazioni spaziali private. per aziende come axiom e voyager, l’incertezza sui tempi del ritiro della stazione spaziale rende il finanziamento più difficile. gli investitori sono scettici sul fatto che la nasa abbia davvero bisogno di queste stazioni spaziali private.

per i motivi sopra indicati, la nasa potrebbe interrompere l'attività della stazione spaziale internazionale dopo sei anni. quindi, la nasa sarà nei guai se non avrà a disposizione una stazione spaziale in orbita terrestre bassa nei prossimi mesi o addirittura anni? phil mcalister, capo funzionario della nasa per gli affari spaziali commerciali, ha affermato che ciò potrebbe non portare a conseguenze catastrofiche.

“sarebbe negativo, e non voglio un divario del genere”, ha detto mcallister nel novembre 2023, “ma se il progetto cld non è pronto, questo è ciò che potremmo dover affrontare. personalmente, non credo che lo sia sarà la fine del mondo. non è irreversibile, soprattutto se è di durata relativamente breve. potrebbe avere un impatto su alcuni progetti di ricerca, ma possiamo farlo con crew dragon e boeing e altri mezzi per mitigare questo impatto .”

vale la pena notare che, sebbene mcallister una volta abbia guidato il progetto cld e sia passato a una posizione di consulenza senior presso la nasa la scorsa estate, la posizione ufficiale della nasa non accetta tale lacuna.

le stazioni spaziali commerciali possono attrarre più clienti?

il progetto cld e la sua fattibilità a lungo termine devono affrontare molte incertezze. una delle domande fondamentali è: esiste davvero una necessità di mercato per questo oltre agli astronauti ufficiali? un autorevole rapporto del 2017 ha suggerito che la risposta a questa domanda potrebbe essere “forse no”. il problema allora era simile a quello di oggi, vale a dire la mancanza di una “killer app” che rendesse redditizio per gli esseri umani vivere e lavorare nello spazio.

il rapporto evidenzia che i venture capitalist sono estremamente incerti riguardo alle proiezioni dei ricavi e dei costi, quindi sono riluttanti a finanziare la stazione spaziale fino a quando i ricavi previsti da queste attività spaziali non mostrano segni di essere significativi. ciò evidenzia le preoccupazioni del mercato circa la fattibilità dei progetti cld.

la nasa spera di passare da un cliente di riferimento a uno dei tanti, ma le identità e le esigenze di altri potenziali clienti sono piene di incertezze. anche se alcuni governi potrebbero voler inviare individui in queste stazioni spaziali per ragioni di prestigio, e potrebbe esserci un piccolo gruppo di turisti spaziali interessati, la domanda complessiva, le sue fonti e quanto le persone sono disposte a pagare non sono ancora chiari.

inoltre, la produzione automatizzata nell’orbita terrestre bassa può anche rappresentare una minaccia per alcune potenziali attività umane nello spazio. ad esempio, aziende come varda hanno dimostrato la capacità di condurre ricerche sui farmaci in orbita e stanno lavorando allo sviluppo di veicoli spaziali automatizzati in grado di svolgere attività di produzione e ricerca in microgravità a un costo molto inferiore rispetto a quello dell’equipaggio a bordo di una stazione spaziale privata.

allo stesso tempo, anche l’astronave di spacex è un fattore che non può essere ignorato. anche se la compagnia potrebbe non essere pronta a fare offerte per il programma cld formale della nasa, il potenziale di fornire voli orbitali di breve durata a dozzine di clienti entro il 2030 è enorme se starship inizia a volare regolarmente. ciò potrebbe indebolire l’interesse per le stazioni spaziali private fornendo ai turisti spaziali un’opzione più attraente e a basso costo.

quindi, se la nasa decide di aver bisogno di una stazione spaziale privata per avere successo, deve impegnarsi a sostenere le aziende private. la costruzione di una stazione spaziale è un problema enorme, difficile e costoso. sebbene la nasa non sia alla ricerca di un altro colosso simile alla iss, un habitat sicuro e funzionale è essenziale. non è economico e il tempo è essenziale. la nasa deve valutare vari fattori per garantire la fattibilità a lungo termine del progetto cld. (tecnologia tencent compilata appositamente da jinlu)