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6 tecnologie che la NASA sta sviluppando per inviare uomini su Marte

21 luglio 2020
Marte è il prossimo passo per l'esplorazione dello spazio che già potrebbe essere raggiunto nei prossimi anni '30. La NASA ha già iniziato lo sviluppo di tecnologie fondamentali per consentire l'esplorazione che saranno messe a punto nei prossimi anni durante le missioni lunari Artemis.

Marte è una fonte perfetta di ispirazione per le storie di fantascienza, è un posto familiare e ben studiato ma differente dalla Terra e abbastanza lontano per raccontare avventure su mondi alieni. E la NASA sta puntando sul Pianeta Rosso per molte delle stesse ragioni.
I robot, incluso il Perseverance rover che entro pochi giorni sarà lanciato su Marte, ci insegnano com'è in superficie fornendoci informazioni utili per le future missioni umane sul Pianeta Rosso. Sarà anche necessario dotare navicelle e astronauti di tecnologie per portarli in loco, esplorare la superficie e riportarli a casa in sicurezza. La missione di andata e ritorno, compreso il tempo in transito - da e verso la Terra - e sulla superficie marziana, durerà circa due anni.
Lo sviluppo della tecnologia consente una missione con equipaggio su Marte già nei prossimi anni '30: molte delle funzionalità saranno dimostrate prima sulla Luna, durante le missioni Artemis , mentre altri sistemi sono più adatti solo per lo spazio più profondo. Ecco quindi sei tecnologie su cui la NASA sta lavorando per trasformare la fantascienza dei racconti dei viaggi su Marte in realtà.

1. Potenti sistemi di propulsione per portarci in loco (e tornare a casa!) più velocemente



Gli astronauti diretti su Marte viaggeranno per circa 140 milioni di miglia nello spazio profondo. I progressi nelle capacità di propulsione sono la chiave per raggiungere la nostra destinazione nel modo più rapido e sicuro possibile.
È troppo presto per dire quale sistema di propulsione porterà gli astronauti su Marte, ma sappiamo che dovrà essere necessariamente nucleare per ridurre i tempi di viaggio. La NASA sta avanzando diverse opzioni, tra cui una propulsione elettrica nucleare e una termica nucleare. Entrambe usano la fissione nucleare ma sono molto differenti l'una dall'altra. Un razzo elettrico nucleare è più efficiente, ma non genera molta spinta. La propulsione termica nucleare, d'altra parte, fornisce molto più "grinta".
Qualunque sia il sistema selezionato, i fondamenti della propulsione nucleare ridurranno il tempo dell'equipaggio trascorso lontano dalla Terra. L'agenzia e i suoi partner stanno sviluppando, testando e maturando componenti critici di varie tecnologie di propulsione per ridurre i rischi della prima missione umana su Marte.

2. Scudo termico gonfiabile per far atterrare gli astronauti su altri pianeti



Il rover più grande su cui siamo atterrati su Marte ha le dimensioni di un'auto e l'invio di esseri umani su Marte richiederà un veicolo spaziale molto più grande. Le nuove tecnologie consentiranno ai veicoli spaziali più pesanti di entrare nell'atmosfera marziana, avvicinarsi alla superficie e atterrare vicino alla zona dove gli astronauti intenderanno esplorare.
La NASA sta lavorando a uno scudo termico gonfiabile che consente all'ampia superficie di occupare meno spazio in un razzo rispetto a uno rigido. La tecnologia potrebbe far atterrare veicoli spaziali su qualsiasi pianeta con un'atmosfera. Si espanderebbe e si gonfierebbe prima di entrare nell'atmosfera marziana per sbarcare in sicurezza il carico e gli astronauti.
La tecnologia non è ancora pronta per il Pianeta Rosso. Un prossimo test di volo di un prototipo di circa 6 metri di diametro verificherà le prestazioni del guscio protettivo mentre rientra nell'atmosfera terrestre. Il test cercherà di dimostrare che può sopravvivere al caldo intenso durante l'ingresso su Marte.

3. Tute spaziali marziane ad alta tecnologia



Le tute spaziali sono essenzialmente piccoli veicoli spaziali personalizzati per gli astronauti. L'ultima tuta spaziale della NASA è così altamente tecnologica che il suo design modulare è progettato per essere evoluto e essere utilizzato ovunque nello spazio.
La prima donna e il prossimo uomo sulla Luna indosseranno le tute spaziali di prossima generazione della NASA chiamate unità di mobilità extraveicolare di esplorazione o xEMU. Le tute spaziali danno priorità alla sicurezza dell'equipaggio, consentendo allo stesso tempo ai visitatori della luna del Programma Artemis di compiere movimenti più naturali, simili alla Terra, e svolgere compiti che non erano possibili durante le missioni Apollo.
I futuri aggiornamenti per affrontare le differenze su Marte potrebbero includere la tecnologia per la funzionalità di supporto vitale nell'atmosfera ricca di anidride carbonica e indumenti esterni modificati per mantenere caldi gli astronauti durante l'inverno marziano e prevenire il surriscaldamento nella stagione estiva.

4. Una casa marziana e un laboratorio su ruote



Per ridurre il numero di oggetti necessari per atterrare in superficie, la NASA combinerà la prima casa e veicolo marziani in un unico rover con aria respirabile.
La NASA ha condotto numerosi test di rover sulla Terra per lo sviluppo di una casa mobile pressurizzata sulla Luna. Gli astronauti di Artemis che dovranno vivere e lavorare nel futuro rover lunare pressurizzato saranno in grado di offrire feedback per aiutare a perfezionare le capacità del rover per gli astronauti su Marte. E anche i robot della NASA aiuteranno il design marziano: dalle migliori ruote per Marte a come un veicolo più grande riuscirà a percorrere un terreno accidentato.

Proprio come un camper, il rover pressurizzato avrà tutto ciò di cui gli astronauti hanno bisogno per vivere e lavorare per settimane. Potranno viaggiare indossando abiti comodi a decine di miglia dall'astronave che li riporterà nello spazio per il viaggio di ritorno sulla Terra. Quando troveranno luoghi interessanti, gli astronauti potranno indossare le loro tute spaziali ad alta tecnologia per uscire dal rover e raccogliere campioni e condurre esperimenti scientifici.

5. Energia elettrica ininterrotta



Così come usiamo l'elettricità per caricare i nostri dispositivi sulla Terra, gli astronauti avranno bisogno di un alimentatore affidabile per esplorare Marte. Il sistema dovrà essere leggero e in grado di funzionare indipendentemente dalla sua posizione o dalle condizioni meteorologiche del Pianeta Rosso.
Marte ha un ciclo diurno e notturno come la Terra e periodiche tempeste di polvere che possono durare per mesi, rendendo l'energia della fissione nucleare un'opzione più affidabile dell'energia solare. La NASA ha già testato la tecnologia sulla Terra e ha dimostrato che è sicura, efficiente e abbastanza abbondante da consentire missioni di superficie di lunga durata. La NASA ha in programma di dimostrare e utilizzare prima il generatore elettrico a fissione sulla Luna, poi su Marte.

6. Comunicazioni laser per inviare maggiori informazioni verso casa



Le missioni umane su Marte possono usare i laser per rimanere in contatto con la Terra. Un sistema di comunicazione laser su Marte potrebbe inviare grandi quantità di informazioni e dati quasi in tempo reale, tra cui immagini ad alta definizione e feed video. L'invio di una mappa di Marte sulla Terra potrebbe richiedere fino a nove anni con i sistemi radio attuali, ma solo nove settimane con le comunicazioni laser. La tecnologia ci consentirebbe anche di comunicare con gli astronauti, di vedere e ascoltare molto di più delle loro avventure sul Pianeta Rosso.
La NASA ha dimostrato che le comunicazioni laser sono possibili grazie a un test sulla Luna svolto nel 2013 con il sistema denominato Deep Space Optical Communications (DSOC). La prossima demo del sistema di comunicazione potrà funzionare attraverso diversi scenari operativi, perfezionerà il sistema di puntamento e affronterà le sfide tecnologiche della bassa orbita terrestre - come le nuvole e altri ostacoli alle comunicazioni. La NASA sta costruendo piccoli sistemi per testare il volo spaziale umano, anche sulla Stazione Spaziale Internazionale e sulla prima missione con equipaggio di Artemis. Una delle prossime missioni dedicate allo studio dello spazio profondo monterà il DSOC per testare tale tecnologia anche a milioni e milioni di miglia di distanza dalla Terra.

fonti: NASA

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