Quest'anno ricorre il 50° anniversario del primo sbarco sulla luna e un punto di svolta significativo nella storia del mondo. La missione robotica israeliana Beresheet è appena arrivata in orbita lunare, con un atterraggio programmato l'11 aprile, rendendo Israele il quarto paese ad atterrare sulla superficie della luna. Segue l'eccitante primo atterraggio della Cina sul lato opposto della luna a gennaio.

Questa nuova corsa allo spazio ha recentemente spinto il vicepresidente degli Stati Uniti Mike Pence a impegnarsi in un'altra missione lunare con equipaggio entro i prossimi cinque anni. Ma questa affermazione è anche possibile, visto che non ci mandavamo gente dal 1972? E ha senso farlo da un punto di vista scientifico?

Se i governi hanno un difetto quando si tratta di programmi di esplorazione umana dello spazio, non è capire il livello di tempo e impegno necessari per garantire il successo. Il nuovo impegno segue la richiesta del presidente degli Stati Uniti Donald Trump nel 2017 di ottenere una missione con equipaggio per atterrare su Marte prima della fine del suo primo mandato (2020).

Questa è una prospettiva ancora più difficile di una missione lunare con equipaggio:il tempo per raggiungere il pianeta rosso varia in base alla posizione relativa della Terra e di Marte. Le opportunità di lancio su Marte, quando il tempo di percorrenza è il più breve, avvengono all'incirca ogni due anni. Con un tempo di viaggio da sei a nove mesi, una tale missione avrebbe dovuto partire nell'aprile 2018 per arrivare prima della scadenza del 2020.

Grandi sfide

Un ostacolo per arrivare sulla luna in cinque anni è il finanziamento. Le missioni spaziali non sono economiche. L'eccellente missione Cassini, un'astronave senza equipaggio per Saturno, costa circa 3,26 miliardi di dollari. La stima attuale per il budget della NASA per il 2019 è di 19,9 miliardi di dollari, e questo deve coprire sia le missioni nuove che quelle in corso, centri di ricerca, membri dello staff, borse di studio e ricerca e sviluppo.

Anche se questo suona come un sacco di soldi, l'importo che la NASA riceve in percentuale del PIL è diminuito rapidamente. Nel 1966, La NASA ha assorbito il 4,4% della spesa nazionale:il budget di quest'anno è leggermente inferiore allo 0,1%. Se l'attuale amministrazione degli Stati Uniti è davvero seria nel rispettare gli impegni dei presidenti durante l'era Apollo, dovranno aumentare i finanziamenti della NASA a livelli simili.

Ma anche con un budget inferiore, perché non abbiamo gestito almeno alcune missioni con equipaggio? Naturalmente, ogni presidente vuole lasciare il proprio segno nelle missioni spaziali umane. E mentre il volo spaziale richiede lunghi tempi di pianificazione, c'è uno sfortunato ciclo di morte e rinascita dei programmi di volo spaziale umano lunare e marziano.

Per esempio, George Bush Jr ha cancellato il programma dello space shuttle mentre Barack Obama ha cancellato il programma Constellation, che mirava a riportare le persone sulla luna entro il 2020. Istituito sotto George Bush Jr, questo programma aveva una tempistica di 16 anni più realizzabile, paragonabile a quello di Apollo. In definitiva, il primo passo verso una missione sulla luna nuova sono i finanziamenti sostenuti dai governi statali che abbracciano numerosi mandati elettorali in carica.

Una difficoltà tecnica con una missione con equipaggio in cinque anni è che non esiste attualmente un veicolo di lancio disponibile abbastanza potente per svolgere il lavoro. La NASA sta attualmente lavorando allo Space Launch System (SLS), una reliquia del programma Constellation, che deve ancora essere volato per la prima volta. Senza nemmeno un volo di prova, la capacità di portare gli astronauti sulla luna è ancora lontana molti anni.

Anche il recente lancio, commerciale Falcon Heavy non è in grado di eseguire questa missione in un singolo lancio. Richiederebbe invece almeno due lanci, trasportare diverse parti del veicolo spaziale che dovrebbero poi essere attraccate in orbita, complicando e ritardando la missione.

Perché inviare persone?

Una delle domande più grandi da porci è se abbiamo bisogno di inviare una missione con equipaggio. Ci sono sempre stati sostenitori delle missioni robotiche rispetto a quelle umane. Con l'avanzare della tecnologia, abbiamo la capacità di fare scienza con robot sempre più piccoli e sofisticati.

Questo è importante dato che il costo del lancio di materiale nell'orbita terrestre bassa è di circa £ 15, 000 per kg. Inviare persone e tutto ciò di cui hanno bisogno è un'attività costosa rispetto all'invio di una fotocamera. Ma questo potrebbe cambiare con lo sviluppo di razzi commerciali e riutilizzabili. SpaceX afferma che il costo di lancio del suo Falcon 9 è solo di circa £ 4, 000 per kg.

L'attuale piano di missione lunare degli Stati Uniti è quello di inviare astronauti nella regione polare meridionale della luna con l'obiettivo di creare un punto di partenza per la presenza umana a lungo termine sulla luna. In particolare, il polo sud ha crateri molto ricchi di ghiaccio d'acqua, che non solo è essenziale per la vita umana, ma può anche essere utilizzato per produrre carburante e ossigeno per respirare. La capacità di elettrolizzare l'acqua in idrogeno e ossigeno esiste dal 1800, e la potenza richiesta può essere facilmente fornita dai pannelli solari.

Un posto di sosta potrebbe consentire alla NASA di lanciare astronauti americani su Marte e oltre. Altri vantaggi includono la possibilità di variare ciò che viene studiato ed esaminare i delicati record geologici in atto. Potremmo anche usare la luna per allestire un osservatorio astronomico, che otterrebbe una visione eccellente dell'universo data la sottile atmosfera lì.

Militarizzazione dello spazio

Le ragioni dell'improvvisa corsa sulla luna sono senza dubbio dettate dalla possibilità di una corsa allo spazio con la Cina. Le capacità dell'Agenzia spaziale nazionale cinese (CNSA) sono progredite a un ritmo prodigioso, dal loro primo volo orbitale con equipaggio nel 2003 alla loro prima stazione spaziale nel 2011.

Sono anche riusciti a mettere un lander e un rover sulla luna nel 2013 e di nuovo nel 2018, che ha restituito incredibili immagini ad alta definizione del lato nascosto della luna. È prevista anche una missione di rimpatrio campione per la fine dell'anno, con una tempistica di 15 anni.

La principale preoccupazione di una nuova corsa allo spazio è che le politiche spaziali di tutto il mondo saranno in diretta concorrenza, e il numero di nazioni coinvolte potrebbe portare alla militarizzazione dello spazio. La creazione da parte del presidente Trump di un'altra ala dell'esercito, la "forza spaziale", è un segno di tale sviluppo.

Tornare sulla luna creerà sicuramente interessanti possibilità per la ricerca scientifica e l'esplorazione dello spazio. Ma resta da vedere se sarà possibile nel prossimo futuro. La cooperazione delle potenze globali e dell'industria privata può, alla fine, dimostrare di essere la migliore strategia per vincere questa nuova gara per tutti.

Questo articolo è stato ripubblicato da The Conversation con una licenza Creative Commons. Leggi l'articolo originale.