Come ogni mese di gennaio, anche quest’anno proviamo a spingerci qualche mese nel futuro per cercare di capire come si svolgerà il 2020 spaziale. Sarà un anno di incertezza per quel che riguarda gli astronauti, ma anche ricco di nuovi esaltanti sviluppi.

Non dimentichiamo, poi, l’instancabile lavoro delle sonde robotiche. Anche il 2020 non ci deluderà, con uno stuolo di nuove missioni marziane e l’attesa missione cinese sulla Luna.

La stazione spaziale internazionale

Ancora più che l’anno scorso c’è molta incertezza sulle rotazioni degli equipaggi delle varie Expedition sulla stazione spaziale internazionale (ISS). Nel 2020 ci saranno solo due voli Sojuz, mentre non è chiaro se e quando le navette americane potranno cominciare i loro voli commerciali.

Expedition 61 prima della storica EVA tutta femminile. Credit: NASA

Ma andiamo con ordine. L’anno si è aperto in maniera piuttosto tradizionale, con i 6 membri dell’Expedition 61 in orbita: il comandante dell’Expedition, Luca Parmitano, insieme a Aleksandr Skvorcov, Christina Koch, Andrew Morgan, Oleg Skripočka e Jessica Meir. A febbraio la Sojuz MS-13 di Luca e Aleksandr dovrebbe rientrare, portando con sé anche Christina Koch al termine di una missione molto lunga sulla ISS. Christina era infatti arrivata con la Sojuz MS-12 a marzo dell’anno scorso, ma la sua permanenza fu estesa anche per permettere la missione breve dell’astronauta emiratino Hazza Al Mansouri. Christina prenderà il posto nella Sojuz di Andrew Morgan, che quindi resterà anche lui più a lungo del previsto sulla ISS.

Ad aprile avverrà finalmente il primo lancio dell’anno di una Sojuz, la MS-16, con a bordo Nikolaj Tichonov, Andrej Babkin e Christopher Cassidy. Poco dopo è previsto il rientro della Sojuz MS-15, con i due occupanti originari Skripočka e Meir, e Andrew Morgan. A quel punto l’equipaggio della ISS potrebbe rimanere a soli tre elementi per lungo tempo. Il volo successivo della Sojuz, la MS-17, è previsto infatti per ottobre, più o meno al termine della missione della MS-16. In quel caso, inoltre, l’equipaggio sarà probabilmente formato da soli astronauti russi, Anatolij Ivanišin, Ivan Vagner e Nikolaj Čub.

Cassidy potrebbe comunque non essere l’unico americano a raggiungere la ISS nel 2020. Siamo infatti in attesa di conoscere le date ufficiali di lancio per le prossime missioni dimostrative di SpaceX (Dragon SpX-DM2) e di Boeing (CST-100 Starliner Boe-CFT). Mentre l’azienda di Elon Musk ha subito ritardi notevoli per via dell’esplosione della capsula di SpX-DM1 durante un test, i successi recenti dell’in-flight abort test hanno ridato un certo ottimismo. Il volo con gli astronauti Douglas Hurley e Robert Behnken potrebbe avvenire prima dell’estate.

Al momento, anche il volo di CST-100 con Christopher Ferguson, Michael Fincke e Nicole Mann è pianificato per prima dell’estate, ma visti i problemi riscontrati durante il volo di test Boe-OFT, le incertezze rimangono alte. È molto difficile, quindi, prevedere una data per il primo volo operativo verso la ISS, che sia su una Dragon o su una CST-100. Al momento si prevede un lancio entro la fine dell’anno, ma rimane tutto molto incerto. Allo stesso modo non è chiaro chi farà parte di questo primo volo: la presenza di Michael Hopkins e Victor Glover era stata annunciata da tempo, ma gli altri due partecipanti non sono al momento noti, anche se in pole position sembra esserci il giapponese Soichi Noguchi.

Il lancio di CST-100 Starliner durante la missione Boeing OFT

Nel 2020 non partirà verso la ISS nessun astronauta europeo (anche se la presenza è comunque garantita da Luca Parmitano, al momento in orbita). Dal 2001, anno in cui fece il suo ingresso nella ISS Umberto Guidoni, questo era avvenuto solo nel 2012. Thomas Pesquet è comunque al lavoro per la sua prossima missione, che dovrebbe partire nel 2021 a bordo di una delle nuove navette americane.

Per quel che riguarda i rifornimenti cargo, Northrop Grumman e la sua navetta Cygnus hanno già cominciato nel 2019 i voli nell’ambito del programma CRS-2 (Commercial Resupply Services), la seconda tranche di contratti commerciali siglati dalla NASA, e continuerà anche nel 2020. Continuerà anche SpaceX, il cui ultimo volo della Dragon nell’ambito del CRS-1 è pianificato per marzo e proseguirà il 2020 con i voli del CRS-2. La terza navetta beneficiaria dei contratti CRS-2, il Dream Chaser di Sierra Nevada, non comincerà i voli fino almeno al 2021.

La configurazione della ISS non dovrebbe cambiare nel 2020, con il volo di Nauka e dei nuovi moduli russi al momento pianificati tra almeno un anno.

Il programma Artemis

Il 2020 sarà un anno cruciale per il neo-ribattezzato programma Artemis anche se per quest’anno non è prevista nessuna missione, né di test né operativa. Se la NASA vorrà rispettare l’agenda aggressiva che gli è stata imposta, quest’anno si dovranno vedere sia nuovi finanziamenti stanziati dal Congresso americano sia rapidi sviluppi per quel che riguarda l’hardware di volo e i profili di missione.

Continuano molto lentamente, infatti, i progressi per la missione Artemis 1, la missione lunare senza equipaggio che servirà soprattutto a testare la capsula Orion e lo Space Launch System (SLS). Sia Orion sia il primo stadio di SLS sono quasi pronti, e passeranno i prossimi mesi a compiere gli ultimi importantissimi test, che una volta completati porteranno all’assemblaggio finale, con l’inclusione del secondo stadio e dei booster laterali. Per questo motivo non si prevede un lancio prima del 2021, ma è lecito aspettarsi il completamento dell’hardware, o quasi, entro la fine dell’anno.

La missione Artemis 2, quella con equipaggio, è programmata per il 2022. Se la NASA vorrà rispettare i tempi questo significa che nel 2020 dovremmo vedere progressi significativi anche su Orion e SLS per questa missione.

Il programma Artemis prevede poi una serie di missioni di supporto che includono sia payload che lander commerciali sulla superficie lunare, sia quelle che dovranno immettere in orbita lunare il cosiddetto Lunar Gateway, cioè la stazione spaziale che farà da base ai nuovi sbarchi lunari, a partire da Artemis 3. I primi lanci dei lander commerciali sono previsti per il 2021, il che significa che quest’anno dovremmo vedere il completamento, o quasi, dei test sui lander Peregrine di Astrobotic, e Nova-C di Intuitive Machines, che saranno i primi a partire.

Orion in prossimità del Gateway con la Terra in fase crescente in una ricostruzione artistica a cura della NASA.

I lanci per il Lunar Gateway non sono previsti prima del 2022 ma, se si vogliono rispettare i calendari, anche in questo caso quest’anno dovrà finalmente mostrare qualcosa di concreto per questo elemento cruciale del programma Artemis che finora è sempre rimasto sulla carta.

Altri programmi spaziali governativi con astronauti

Anche quest’anno probabilmente non vedremo astronauti cinesi nello spazio (l’ultimo volo di una Shenzhou risale al 2016). Non per questo la Cina se ne starà con le mani in mano per quel che riguarda l’astronautica abitata. Il ritorno al volo del Lunga Marcia 5, infatti, ha offerto un sospiro di sollievo a tutto il programma spaziale, soprattutto per i piani che riguardano la nuova stazione spaziale modulare. Il modulo centrale Tianhe-1 non volerà probabilmente prima del 2021, ma quest’anno potremmo finalmente vedere qualche dettaglio in più su questo ambizioso progetto.

Nella prima parte del 2020 potremmo anche vedere il primo test per la nuova capsula cinese per l’esplorazione dello spazio profondo e, probabilmente, della Luna. La capsula volerà disabitata durante il primo test, ma pur come al solito senza molti dettagli e informazioni, si tratta di uno sviluppo molto interessante.

Potrebbero finalmente concretizzarsi entro la fine di quest’anno i piani indiani di mettere in orbita una capsula capace di ospitare esseri umani a bordo. Il lancio di test per la capsula Gaganyaan è attualmente previsto per dicembre 2020, ma non saremmo per niente sorpresi se il volo non dovesse avvenire quest’anno.

Continueranno a rilento anche i piani russi per una nuova capsula abitata. Federacija è stata ribattezzata Orel, il vettore in progetto, Sojuz-5, è stato ribattezzato Irtyš (ha preso il posto dell’Angara, che a sua volta aveva preso il posto del Rus-M). Il primo lancio, senza equipaggio, è ancora previsto per il 2023.

SpaceX e le altre compagnie private

È veramente difficile prevedere cosa succederà nel 2020 con Starship e il programma di colonizzazione di Marte di SpaceX. Gli ultimi annunci di Elon Musk risalgono allo scorso settembre, ma da allora c’è stato l’incidente al prototipo Starship Mk 1 durante un test di pressurizzazione che ha sicuramente rallentato i programmi. Il piano iniziale era di procedere con test suborbitali dal sito texano di Boca Chica con il prototipo Mk 1 entro la fine del 2019 e compiere altre tipologie di test sul prototipo Mk 2, in costruzione presso il Kennedy Space Center in Florida. Alla fine dei test sui prototipi sarebbero dovuti essere costruiti due veicoli orbitali su cui compiere i primi voli intorno al nostro pianeta, secondo Musk entro circa 6 mesi dall’inizio dei lavori.

Starship Orbiter Mk1 – © SpaceX

La distruzione del Mk 1 ha ovviamente cambiato i piani e SpaceX ha messo praticamente in pausa i lavori in Florida per concentrarsi sulla costruzione del veicolo orbitale in Texas. A meno di ulteriori incidenti, è lecito aspettarsi diversi test su questo veicolo durante il 2020, magari anche qualche sortita orbitale.

Su un fronte meno fantascientifico, ma non per questo meno sorprendente, SpaceX ha in programma per il 2020 un numero di lanci record del Falcon 9 e Falcon Heavy. Si prevedono più di trenta lanci tra cui ovviamente ci sono anche quelli della Dragon cargo verso la ISS nell’ambito dei Commercial Resupply Services e quelli della Dragon con equipaggio per il Commercial Crew Program. La maggior parte dei lanci (ben 24) serviranno comunque a ingrandire ulteriormente la costellazione di satelliti per telecomunicazioni Starlink, che al momento detiene già il record per il numero di satelliti. Nel 2020 ci dovrebbe anche essere un lancio del Falcon Heavy per un volo classificato dell’US Air Force.

Anno campale anche per le compagnie di Richard Branson, Virgin Galactic e Virgin Orbit. La prima potrebbe poter essere in grado di cominciare i voli suborbitali commerciali entro il 2020, anche se nessun annuncio ufficiale è ancora stato fatto. L’anno scorso il prototipo VSS Unity ha portato nello spazio il suo primo passeggero e la compagnia ha traslocato presso il sito di lancio in Nuovo Messico. Non è chiaro, però, se per l’inizio dei voli commerciali sarà necessario il completamento dei nuovi modelli di SpaceShipTwo. In tal caso è lecito aspettarsi ancora qualche piccolo ritardo prima che i test sui nuovi velivoli vengano completati.

La seconda, invece, è molto vicina (al momento il volo è programmato per febbraio) all’esordio di LauncherOne, il vettore aviotrasportato orbitale che potrà immettere in orbita piccoli payload.

E Blue Origin? Come sempre, con la compagnia di Jeff Bezos per sapere cosa succederà quest’anno ci vuole la sfera di cristallo. Scherzi a parte, l’azienda è al lavoro su diversi fronti. Tra i più attesi c’è il New Shepard, il sistema di lancio con capsula suborbitale che, in concorrenza con Virgin Galactic, dovrebbe portare passeggeri paganti su brevi voli nello spazio. Nel 2019 il terzo prototipo del New Shepard ha compiuto quasi senza problemi ben tre missioni suborbitali di test. In totale la capsula ha effettuato sei voli, di cui 5 oltre la linea di Von Kármán, a 100 km di quota. Non è chiaro se ci saranno altri test o meno. L’unica cosa sicura è che la prima capsula a portare esseri umani nello spazio sarà il quarto prototipo e che, secondo alcuni, questo prototipo potrebbe volare proprio quest’anno.

Jeff Bezos, fondatore di Amazon e Blue Origin. © Blue Origin

Per quel che riguarda i propulsori, Blue Origin continuerà a lavorare sia sui BE-4, propulsori a metano che dovranno equipaggiare il lanciatore orbitale New Glenn ma anche quello di ULA Vulcan, sia sui BE-7, che serviranno al lander lunare Blue Mooon che viene sviluppato nell’ambito del supporto al programma Artemis della NASA. Sia New Glenn che Vulcan dovrebbero esordire nel 2021, mentre Blue Moon non vedrà la luce prima del 2024.

L’Agenzia Spaziale Europea

Pochi mesi fa si è svolta la ministeriale ESA, che ha definito i programmi spaziali e il budget per l’agenzia spaziale europea nel breve-medio termine. Non ci sono grosse rivoluzioni per quel che riguarda gli astronauti europei. Come già commentato nella sezione della ISS, il 2020 vedrà un piccolo rallentamento, ma questo è dovuto più ai ritardi del programma Commercial Crew che a problemi in casa europea. Con Parmitano attualmente in orbita, il 2020 non vedrà altri astronauti europei nello spazio. Il prossimo europeo a volare sarà Thomas Pesquet nel 2021, mentre il calendario dei lanci successivo è piuttosto incerto, anche se sappiamo già che Samantha Cristoforetti tornerà nello spazio. È lecito aspettarsi che tutti gli astronauti della classe 2009 torneranno almeno una seconda volta nello spazio (oltre a Pesquet e Cristoforetti, mancano ancora all’appello Timothy Peake e Andreas Mogensen), mentre Mathias Maurer dovrebbe presto essere assegnato a una missione. Più difficile che tornino nello spazio gli altri veterani ancora attivi, mentre non è chiaro in questa situazione di incertezze se e quando l’ESA indirà un nuovo concorso per aspiranti astronauti, a più di dieci anni dall’ultimo.

Sicuramente le aziende europee saranno anche quest’anno, grazie a ESA e ai suoi accordi con NASA, impegnate nel programma Artemis e in particolare nella costruzione dei moduli di servizio per Artemis 1, 2 e, notizia dell’anno scorso, anche Artemis 3 e 4. Sempre all’interno del programma Artemis è stata anche annunciata la missione HERACLES, in collaborazione con JAXA e CSA, che prevede un sistema di trasporto robotico avanzato da e per la superficie lunare a partire dal Lunar Gateway. Nel 2020, comunque, non vedremo granché di questa missione che è attualmente prevista per il 2027.

Come spesso accade per ESA, sarà l’esplorazione scientifica a farla da padrona nei programmi spaziali del 2020. In primis la missione ExoMars 2020, con il suo lander russo Kazačok e il rover Rosalind Franklin. Ancora non appaiono completamente risolti i problemi progettuali ai paracadute e per questo c’è ancora qualche incertezza. Se tutto verrà risolto nelle prossime settimane, anche grazie alla collaborazione con NASA, la missione partirà a luglio verso il sito di atterraggio prescelto di Oxia Planum. L’obiettivo principale della missione ExoMars è la scoperta di tracce di vita presente o passata su Marte.

Nelle prossime settimane (data attualmente prevista: 6 febbraio) partirà la prima missione della classe M (medio budget) del programma Cosmic Vision, cioè Solar Orbiter. Oltre a questi due non ci saranno altri lanci, ma ci si aspettano grossi progressi anche per l’altra missione di classe M, Euclid, telescopio spaziale all’infrarosso previsto per il 2022 e per la prima delle missioni di class L (alto budget), JUICE, che partirà alla volta di Giove e le sue lune anch’esso nel 2022. Ultimi preparativi, si spera, anche per lo straordinario progetto del James Webb Space Telescope, a cui partecipa anche ESA pur se a guida prevalentemente americana. L’ultima proroga del lancio sull’europeo Ariane 5 lo dà partente nel 2021.

Il JWST con gli specchi dispiegati. Credit: NASA

BepiColombo continuerà anche nel 2020 il suo lungo e convoluto viaggio verso Mercurio. Quest’anno effettuerà ben due flyby con effetto gravitazionale che permetteranno di aggiustare la propria traiettoria, il primo della Terra ad aprile, il secondo di Venere a ottobre. A meno di incidenti dell’ultima ora, continueranno anche quest’anno la missione di esplorazione solare di SoHo (in collaborazione con NASA), le missioni astrofisiche dei telescopi spaziali Hubble (in collaborazione con NASA), XMM-Newton, INTEGRAL, Gaia e CHEOPS, e le missioni marziane di Mars Express e Trace Gas Orbiter, che attenderanno in orbita l’arrivo di ExoMars 2020.

Continuerà anche il lavoro su vari dimostratori tecnologici, come il motore SABRE e lo spazioplano Space Rider. Non strettamente ESA, ma importante per tutto il settore spaziale europeo, è il lavoro di Arianespace sui lanciatori. Dopo un anno un po’ deludente per Arianespace, il 2020 si annuncia come un anno record, con ben 22 lanci previsti dei tre lanciatori, Ariane 5, Sojuz-2 e Vega. Tra questi anche quelli della costellazione per telecomunicazioni OneWeb, simile per architettura a StarLink di SpaceX. Il 2020 sarà anche importante per l’esordio di due nuovi lanciatori: il Vega-C, versione migliorata del piccolo lanciatore Vega (che ultimamente ha avuto un po’ di problemi) e, soprattutto, Ariane 6, che dovrebbe esordire appunto per mettere in orbita la costellazione OneWeb.

Esplorazione robotica del sistema solare

Il 2020 è un anno marziano, cioè in estate cade l’allineamento propizio con il pianeta rosso che permette la migliore traiettoria verso Marte per i veicoli spaziali terrestri e che avviene ogni due anni circa. Oltre alla già citata ExoMars 2020, in estate dovrebbero partire anche Mars 2020, il rover della NASA in procinto di ricevere un nuovo nome, Al-Amal, l’orbiter degli Emirati Arabi Uniti e HuoXing-1, la missione cinese che si compone di un orbiter e un piccolo rover.

Su Marte, oltre ai due orbiter europei già citati, ad attendere le quattro nuove missioni ci saranno anche Mars Odyssey, Mars Reconnaissance Orbiter, MAVEN, Insight (NASA) e Mars Orbiter Mission (ISRO). Per InSight, in particolare, sarà un anno cruciale in cui verrà probabilmente emesso il verdetto finale sul successo o meno dello strumento HP3, la talpa marziana.

Lo strumento HP3 parzialmente fuori dal terreno marziano – © NASA

In attesa che il programma Artemis e le sue missioni di supporto entrino nel vivo, continuerà anche nel 2020 l’esplorazione lunare da parte di Lunar Reconnaissance Orbiter, ARTEMIS A e B (NASA), Chandrayaan-2 (ISRO) e, sulla superficie, le cinesi Chang’e 3 e Chang’e 4 e il rover Yutu 2. Proprio dalla Cina si attende una delle missioni principali di quest’anno: Chang’e 5 che, verso la fine dell’anno, dovrebbe partire per il nostro satellite con l’obiettivo di riportarne a Terra un campione.

Verso la fine dell’anno si attende anche il ritorno sulla Terra della sonda giapponese Hayabusa-2, con i suoi campioni dell’asteroide Ryugu. Dal canto suo, OSIRIS-REx (NASA) dovrebbe quest’anno prelevare dei campioni dall’asteroide Bennu, per riportarli verso di noi nel 2021.

Nel sistema solare esterno continuerà la missione di Juno su Giove, mentre continueranno ad allontanarsi dal sistema solare Voyager 1, Voyager 2 e New Horizons. Vicino alla nostra stella, invece, continuerà il viaggio di Parker Solar Probe che nel 2020 effettuerà anche un flyby di Venere per abbassare ulteriormente l’orbita.

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