La Nasa vuole mandare sulla Luna la controfigura di Curiosity e Perseverance

Un rover nato sulla Terra per aiutare quelli che lavorano su Marte potrebbe finire per esplorare la Luna. È una delle idee più singolari emerse dai nuovi programmi della NASA per costruire una presenza stabile al polo sud del nostro satellite: recuperare e trasformare parte dei modelli ingegneristici utilizzati al Jet Propulsion Laboratory per Curiosity e Perseverance, in particolare la “copia” del primo, e ricavarne un nuovo veicolo lunare. Il progetto si chiama PROMISE, acronimo di Polar Rover for Observation, Mapping, and In-Situ Exploration. Per ora è ancora un concept, pure abbastanza controverso come vedremo, ma l’Agenzia spaziale statunitense lo ha inserito nella nuova strategia Moon Base, il programma con cui vuole procedere per tappe nella costruzione di una presenza umana di lungo periodo sulla superficie lunare. Il piano prevede una prima fase affidata soprattutto a missioni robotiche, necessarie per studiare l'ambiente, sperimentare tecnologie e preparare le infrastrutture che serviranno successivamente agli astronauti. Il 30 giugno la NASA ha inoltre assegnato ad Astrobotic, Firefly Aerospace e Intuitive Machines quattro nuove missioni di allunaggio previste per la fine del 2028: contratti che valgono complessivamente quasi 600 milioni di dollari. Dai “Mars Yard” al polo sud della Luna Dietro PROMISE c'è una pratica normale nelle missioni planetarie. Curiosity e Perseverance – il primo esplora Marte dal 2012 nel cratere Gale, il secondo è arrivato nel cratere Jezero nel 2021 - hanno infatti dei corrispettivi a grandezza naturale che non hanno mai lasciato la Terra. Si trovano al JPL della NASA, in California, e vengono utilizzati dagli ingegneri per provare procedure, software, manovre e modifiche prima di applicarle ai rover che si trovano realmente su Marte. Il modello di Perseverance si chiama OPTIMISM, acronimo di Operational Perseverance Twin for Integration of Mechanisms and Instruments Sent to Mars. Entrato in servizio proprio nel 2021, dispone fra l'altro di avionica, computer, telecamere per la guida e sistema di campionamento. Il gemello ingegneristico di Curiosity è invece MAGGIE, Mars Automated Giant Gizmo for Integrated Engineering, utilizzato dal 2009. L'ipotesi iniziale è stata spesso descritta come il possibile riutilizzo diretto di OPTIMISM ma la NASA ha successivamente precisato che PROMISE sarebbe in realtà un veicolo “ibrido” costruito impiegando componenti dei modelli ingegneristici sia di Curiosity che di Perseverance. Secondo una ricostruzione citata dalla Planetary Society, la struttura principale dovrebbe derivare soprattutto dal testbed di Curiosity, integrato dove necessario con elementi di quello di Perseverance. L'idea nasce da una considerazione solo in apparenza semplice: perché non sfruttare hardware sul quale i contribuenti americani hanno già investito somme importanti? È stato lo stesso amministratore della NASA Jared Isaacman a spiegare il ragionamento durante l'aggiornamento sui programmi lunari del 30 giugno scorso: dopo anni di esperienza con i rover marziani, l'agenzia dispone già di macchine e competenze consolidate. Da qui la domanda: perché non provare a portare una parte di quel patrimonio tecnologico sulla Luna? Secondo Isaacman una soluzione del genere potrebbe mettere rapidamente a disposizione capacità molto importanti al polo sud lunare. Un rover nucleare che potrebbe viaggiare anche al buio PROMISE avrebbe appunto il compito di esplorare una delle aree più interessanti per la futura presenza umana soprattutto per la possibile disponibilità di ghiaccio d'acqua nelle regioni permanentemente in ombra. Il rover dovrebbe studiare e caratterizzare sia la superficie che il sottosuolo lunare. Una delle caratteristiche decisive sarebbe il sistema energetico. La NASA prevede infatti di dotare il mezzo di un Multi-Mission Radioisotope Thermoelectric Generator, o MMRTG, cioè un generatore che sfrutta il calore prodotto dal decadimento del plutonio per generare elettricità. Una tecnologia già utilizzata nelle missioni nello spazio profondo e che, sulla Luna, risolverebbe uno dei problemi più difficili per i veicoli alimentati esclusivamente da pannelli solari. PROMISE potrebbe così muoversi indipendentemente dall'illuminazione e sopravvivere alla lunga notte lunare. Come ha spiegato Carlos García-Galán, responsabile del programma Moon Base, un RTG consentirebbe al rover di raggiungere aree che altrimenti sarebbero estremamente difficili da esplorare proprio perché prive di luce solare. Il problema: quei rover non sono fatti per andare nello spazio Il riuso, tuttavia, è molto meno semplice di quanto possa sembrare. MAGGIE e OPTIMISM sono modelli ingegneristici, non veicoli spaziali di riserva. Sono stati costruiti per lavorare sulla Terra, nel Mars Yard del JPL, e alcuni dei componenti che la NASA vorrebbe recuperare potrebbero avere fino a 17 anni. Mancano inoltre numerosi sistemi indispensabili per una vera missione. I testbed non dispongono per esempio di strumenti scientifici qualificati per il volo, del già citato generatore al plutonio o di un sistema di comunicazione adatto allo spazio. Sulla Terra possono essere alimentati dalla rete elettrica e collegati tramite cavi. Alcune parti elettroniche potrebbero inoltre non essere schermate o certificate per resistere alle radiazioni. A questo si aggiungono i problemi termici. Uno studio degli ingegneri del JPL citato dalla stessa Planetary Society rilevava già nel 2022 che il testbed di Perseverance non dispone di tutti i sensori e dei sistemi di sicurezza necessari per proteggersi dalle escursioni termiche affrontate da un veicolo spaziale. Sulla Luna bisognerebbe gestire riscaldamento e raffreddamento, eclissi, conduzione del calore e anche l'energia termica prodotta continuamente dal generatore nucleare. Non poco. C’è infine l’insidiosa regolite lunare: una polvere estremamente abrasiva composta da minuscoli frammenti di roccia e vetro che, anche per effetto elettrostatico, tende ad aderire alle superfici. Non è scontato che componenti progettati per un banco prova terrestre possano funzionare nel vuoto, resistere a quella polvere usurante o soddisfare i requisiti di compatibilità elettromagnetica richiesti per una missione spaziale. Mettere insieme Curiosity e Perseverance non è un semplice “trapianto” C'è anche un problema di compatibilità. Le due piattaforme appartengono a generazioni tecnologiche differenti, costruite a oltre dieci anni di distanza. In passato gli stessi ingegneri del JPL avevano già valutato la possibilità di riconfigurare il modello terrestre di Curiosity in funzione del programma Perseverance, rinunciandovi perché elettronica, cablaggi e strutture di montaggio erano troppo diversi. Per PROMISE la difficoltà sarebbe ancora maggiore: non si tratterebbe soltanto di adattare un testbed terrestre a un altro programma di prove ma di trasformarlo in una macchina capace di essere lanciata nello spazio e lavorare sulla Luna. Ogni nuovo componente dovrebbe essere acquistato, integrato e certificato. Gli elementi che non superassero le qualifiche di volo andrebbero sostituiti e, trattandosi in alcuni casi di hardware piuttosto vecchio, alcuni ricambi potrebbero perfino non essere più disponibili. Le modifiche potrebbero a loro volta imporre riprogettazioni legate a massa, dissipazione termica e integrazione generale del veicolo. Il precedente di Phoenix C’è però un precedente. La NASA ha infatti già riutilizzato hardware proveniente da missioni del passato. Uno degli esempi più significativi è Phoenix, il lander arrivato nelle regioni settentrionali di Marte nel 2008. Circa il 70% dell'hardware proveniva da una precedente missione cancellata nel 2000. C'era però una differenza sostanziale: quei componenti erano stati progettati fin dall'inizio per volare nello spazio ed erano rimasti conservati in camera bianca, accompagnati dalla documentazione relativa alla costruzione e ai test. Altra storia. E anche in quelle condizioni il risparmio non fu automatico. Secondo i calcoli riportati dalla Planetary Society, Phoenix costò circa 640 milioni di dollari riportati ai valori dell'anno fiscale 2025, quasi il 40% oltre il tetto di spesa inizialmente previsto. I testbed che potrebbero confluire in PROMISE, al contrario, sono macchine terrestri custodite in un garage vicino al Mars Yard del JPL e mai progettate per essere lanciate nello spazio. Quanto potrebbe costare PROMISE È proprio qui che l'idea del rover “riciclato” diventa economicamente controversa. Casey Dreier, responsabile della politica spaziale della Planetary Society, ha elaborato una prima stima basata sui costi storici di altre missioni, sulle procedure NASA e sulle valutazioni realizzate per precedenti progetti di rover lunari a energia nucleare. Non si tratta della stima ufficiale della NASA: un'analisi ingegneristica più dettagliata è in corso al JPL. In ogni caso, il risultato indica una forchetta complessiva fra 723 milioni e 1,333 miliardi di dollari. Solo lancio e allunaggio potrebbero richiedere fra 234 e 320 milioni. Preparazione della fonte energetica al plutonio-238 e adempimenti collegati alla sicurezza nucleare aggiungerebbero fra 78 e 117 milioni, mentre strumenti e attività scientifiche potrebbero valere fra 50 e 112 milioni. La voce più incerta riguarda qualificazione per il volo, ricondizionamento e integrazione: fra 235 e 531 milioni di dollari. A questi importi la Planetary Society aggiunge una riserva di progetto del 30%, compresa fra 86 e 193 milioni, e fra 40 e 60 milioni per il primo anno di operazioni. Anche trasportare il rover sarebbe tutt'altro che banale. PROMISE dovrebbe pesare circa una tonnellata, troppo per la capacità dichiarata della maggior parte dei sistemi commerciali utilizzabili dalla NASA per consegnare carichi sulla superficie lunare. Fra le soluzioni considerate compatibili figura il Blue Moon Mark 1 di Blue Origin, progettato per depositare fino a 3 tonnellate sulla Luna. Per avere un termine di paragone, la consegna di un Lunar Terrain Vehicle NASA da circa 950 chilogrammi con questo sistema può valere fino a 234 milioni di dollari. Una partenza non prima degli anni Trenta PROMISE, dunque, è ancora lontano dalla rampa di lancio. Forse ancora una suggestione. La NASA non ha ancora comunicato nel dettaglio quali modifiche saranno necessarie né presentato una stima ufficiale dei costi. Secondo gli esperti, proprio la quantità di lavoro richiesta renderebbe improbabile una partenza prima dei primi anni Trenta. C'è infine una questione di priorità. Al momento dell'annuncio non era ancora stato chiarito quali specifici obiettivi scientifici PROMISE avrebbe dovuto soddisfare né attraverso quale capitolo sarebbe stato finanziato, in una fase in cui erano stati proposti tagli del 46% alla Science Mission Directorate della NASA. Per Dreier, quindi, il costo del progetto non va misurato soltanto in termini assoluti: ogni centinaio di milioni destinato al nuovo rover è una risorsa che non può essere impiegata in altre missioni scientifiche, comprese quelle dirette verso Marte e il resto del Sistema solare. Il paradosso di PROMISE è insomma tutto qui. L'idea nasce per dare una seconda vita a hardware già pagato e sfruttare quasi vent'anni di esperienza maturata con i rover marziani. Ma trasformare due sofisticati laboratori terrestri in un veicolo capace di sopravvivere al lancio, al vuoto, alle radiazioni, alla polvere e alle temperature della Luna potrebbe rivelarsi un'operazione molto più vicina alla costruzione di una nuova missione che al semplice recupero di vecchi, pur affascinanti, pezzi.

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Simone Cosimi