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Innanzitutto voglio dare il bentornato ad AstroPaolo (Paolo Nespoli), appena tornato dalla sua missione sulla Space Station, e ringraziarlo di cuore, per aver volato lassù anche per tutti noi, che per il momento siamo ancora costretti a terra!

Lo Space Shuttle e la Sojuz sono due sistemi progettati per portare astronauti addestrati in orbita bassa. Dei due il più moderno, lo Space Shuttle, è ormai stato rottamato, da anni, mentre la Sojuz, praticamente la stessa macchina che portò in orbita Yuri Gagarin, invece vola ancora. Per quanto rigaurda la Sojuz, gli esperti sostengono che la sua longevità si deve alla strategia industriale della Sojuz, prodotta in sia pure piccolissima serie, mentre dello shuttle vennero costruiti cinque pezzi unici. Qualsiasi macchina, dopo trent’anni di utilizzo, deve essere ritirata. Il tremendo failure rate dello shuttle — due fallimenti totali su cinque, con perdita dell’intero equipaggio — conferma questa triste verità. AstroPaolo ha volato su entrambi i sistemi, e non nasconde che il viaggio sulla Sojuz e’ molto più duro e scomodo, rispetto al viaggio sullo Shuttle.

Ci sarebbero da fare diverse considerazioni, circa la visione strategica di chi ha permesso questo sostanziale arretramento tecnologico, che costringe oggi a reinventare completamente le tecnologie per accedere all’orbita ed andare oltre. E tutto questo ancora in un’ottica di mera esplorazione, e pervicacemente non espansionistica. Sono ormai molti a criticare la politica della NASA degli ultimi 50 anni. La storia sarebbe stata molto diversa, se si fosse realizzato lo Space Shuttle secondo i disegni orginali di Krafft Ehricke (ancora visibili sugli archivi NASA). Tale progetto proseguiva dall’esperienza dell’X15, un sistema a due stadi, entrambi completamente riutilizzabili. L’X15 era un aereo suborbitale militare, che fece 200 voli a quota 100 km (suborbitale), nel 1969. L’X15 veniva portato a quota 30 km da un bombardiere B52, poi veniva sganciato e raggiungeva quota 100 km grazie al proprio motore a razzo. Invece fu realizzato lo space shuttle, una macchina non completamente riutilizzabile, le cui missioni costavano 500 milioni ciascuna, in cinque pezzi unici. Ne beneficiarono soprattutto i costruttori di razzi spendibili, che hanno potuto dominare il mercato, mantenendo molto elevato il costo all’orbita, fino ad un paio d’anni fa, quando Space X ha iniziato a far volare i suoi razzi interamente riutilizzabili. Il prezzo elevato, intorno ai 20.000 $/kg, aveva inoltre tenuto lontane dalle frontiera la gran parte delle aziende private della frontiera ai provati, cosa che non poteva dispiacere alle lobby militari, determinate a mantenere il controllo assoluto sullo spazio.

Per quanto lo Space Shuttle fosse più comodo, rispetto alla Sojuz, certo rimaneva un veicolo destinato unicamente al trasporto di astronauti addestrati, e non di passeggeri civili. Per quanto riguarda la ISS, essa rimane una stazione sperimentale, i cui requisiti principali riguardamo in gran parte la sperimentazione degli effetti della microgravità sulla fisiologia umana. E non la sperimentazione di un ambiente sicuro e confortevole, magari dotato di gravità artificiale, che permetta la residenza di lungo periodo. Che bisogno ci sarebbe, infatti, di sperimentare così tanto gli effetti della microgravità, se si cominciassero a sviluppare stazioni orbitali dotate di gravità artificiale? Magari la priorità si potrebbe spostare sulla sperimentazione di tecniche di protezione dalle radiazioni cosmiche. Ad oggi, gli astronauti sono ancora considerati cavie da esperimento, e non pionieri di un programma di colonizzazione spaziale. Si direbbe quasi che si voglia dimostrare come lo spazio non possa mai diventare un nuovo ambiente per lo sviluppo civile, perché le sue condizioni sono troppo ostiche…

La distanza tra volo astronautico e volo spaziale civile, posto che esista la volontà politica di colmarla, rimane cospicua. Basta pensare alle grandi accelerazioni e decelerazioni che il decollo verticale ed il rientro in atmosfera comportano, le vibrazioni del lancio, le condizioni di sicurezza, che nessuna compagnia di assicurazione si sentirebbe oggi di assicurare.

Sia la Sojuz che lo Shuttle rientrano in atmosfera come un sasso, durante la fase calda di circa 25 minuti, e l’elevato calore che si sviluppa — più di 1000 gradi — rappresenta un rischio notevole per gli astronauti a bordo delle capsule. In Italia il CIRA studia da molti anni delle tecniche di rientro più morbide, con un angolo d’attacco più basso, e la possibilità di navigare durante la fase calda, diminuendo così l’attrito ed il conseguente calore, nonché materiali più resistenti al calore, rispetto a quelli utilizzati a suo tempo dallo space shuttle.

La microgravità, anche se non protratta più di sei mesi, produce danni fisiologici, oltre a richiedere un periodo di riabilitazione dopo il rientro a terra. Il periodo di grande gioia che prova un astronauta in orbita è seguito da lunghi e tristi mesi di lotta per riconquistare la mobilità e la posizione eretta, qui sul fondo del pozzo gravitazionale.

Il viaggio spaziale è, per il momento, concepito in termini di missioni esplorative di andata e ritorno, e non per attività industriali o residenziali di lungo periodo.

Fra l’altro, negli ultimi tempi, più o meno dal viaggio della nostra AstroSamanta Cristoforetti — alla quale, come ad AstroPaolo, va tutto la nostra gratitudine per i rischi affrontati e per la grande capacità di divulgazione –, le difficoltà e le durezze del volo astronautico non vengono più taciute al pubblico, e perlomeno la gente può rendersi conto di quanto siamo ancora lontani dallo spazio, come società civile…

Se si vuole andare nella direzione dell’espansione civile si dovranno inquadrare altre priorità di ricerca, orientate alla creazione di condizioni civili di sopravvivenza e di mantenimento della salute nello spazio. Sistemi di trasporto a decollo orizzontale, con accelerazioni più morbide, rientro in atmosfera più prolungato, protezione dalle radiazioni cosmiche, strutture rotanti (magari semplicemente due habitat connessi da un cavo), capaci di generare 1 g di gravità artificiale. Quanto siamo ancora lontani da questa prospettiva? Vi sono ormai forze — la nuova imprenditoria detta new space — che abbattono i vecchi monopoli e spingono verso l’apertura della frontiera.  Ma sappiamo che l’effettiva apertura della frontiera alta potrà solo essere il risultato di una collaborazione tra la ricerca (le Agenzie, detentrici del know how) e le aziende private, capaci di abbattere i costi.

Il secondo congresso nazionale di Space Renaissance Italia si terrà presso l’Istituto  Nazionale di Astrofisica di Bologna il 18 e 19 Maggio 2018.

Intendiamo indicare chiaramente lo spazio,  e l’inizio effettivo di attività civili industriali in orbita terrestre e in area cislunare, come linee guida per lo sviluppo economico del nostro Pease. Vi sono diversi fattori che concorrono alla realizzazione di quanto sopra: sviluppo di sistemi di trasporto passeggeri civili a basso costo, manovrabilità interorbitale, capacità di estrarre carburanti, ossigeno ed acqua da risorse lunari ed asteroidee, protezione dalle radiazioni cosmiche, gravità artificiale, sperimentazione di ecosistemi artificiali, che permettano la vita umana confortevole e sicura su infrastrutture abitative spaziali. Tutto questo si rende necessario ed urgente, se si comincia a pensare in termini di residenza e lavoro nello spazio, e non più solo di missioni di esplorazione di durata relativamente breve.

L’Italia, con la sua grande tradizione  umanista di attenzione alla persona, puo’ giocare un ruolo primario nella rapida validazione di tecnologie abitanti l’espansione civile, e nella soluzione dei problemi essenziali alla sopravvivenza umana nello spazio. E’ ormai tempo che lo spazio entri a pieno titolo nelle politiche di sviluppo del nostro Paese.

Venite a discuterne con noi al congresso, il 18 e 19 maggio 2018!

• Officine Orbitali: primo livello di espansione civile nello spazio! 2ndo Congresso Nazionale di Space Renaissance Italia
• Iscrizione individuale
• Iscrizioni, proposte di intervento, sponsorizzazioni

Luca Rossettini, dottorato di ricerca al Politecnico di Milano, certificate in business alla Santa Clara University Leavey School of Business, Silicon Valley. Poi torni in Italia e fondi D-ORBIT, una startup piuttosto particolare, per così dire, nel panorama italiano. Non ti limiti a cercare opportunità nel mercato delle agenzie spaziali, come fanno la maggior parte delle aziende aerospaziali. Da subito D ORBIT sviluppa una propria mission orginale, puntando ad un’area di mercato che ancora non esiste…

Sono andato in Silicon Valley perché volevo acquisire competenze lato business, a complemento delle ottime competenze tecniche che mi aveva fornito l’Università Italiana. Quando ho capito che la strada per diventare astronauta si era chiusa, dovevo trovare un altro percorso che mi portasse nello spazio: quale miglior idea di creare un’azienda che si occupasse di trasporto spaziale? Chiaramente un’azienda deve avere un prodotto competitivo e un mercato in cui venderlo. Il problema dei detriti spaziali era già noto da tempo, soprattutto a livello scientifico. Ma poco si era fatto a livello industriale e nel 2009 la mia percezione era che venisse preso un po’ alla leggera. I detriti spaziali possono minare lo sviluppo del settore spaziale, e quindi anche il mio futuro di viaggiatore spaziale. Da lì l’idea di trasformare il problema in una opportunità di business: nessuno stava seriamente pensando a delle soluzioni che risolvessero il problema portando un vantaggio economico all’utilizzatore finale —l’operatore di satelliti — e io avevo già in mano una soluzione che, almeno sulla carta, era scalabile, operante in qualsiasi orbita, e applicabile a qualsiasi veicolo spaziale — non solo satelliti.

Chiaramente il mercato non esisteva. Parlare di fine-vita sembrava fantascienza anche solo quattro o cinque anni fa. L’interlocutore tecnico tipico giudicava i nostri prodotti come un extra-costo, senza considerare i vantaggi economici e operativi di un sistema che permette di rimuovere un satellite, anche non più funzionante, liberando il carburante residuo per prolungare le operazioni in orbita.

Una simile reazione aveva accompagnato la proposta di installare un computer di bordo direttamente nei satelliti alcune decine di anni fa. Anche in quel caso un computer di bordo era visto come un costo e una massa aggiuntiva, a fronte di soluzioni tecnologiche che avevano già dimostrato di funzionare. Oggi il computer di bordo non è più considerato un costo extra né una massa addizionale: è un sottosistema fondamentale del satellite. Sarà così anche per sistemi di fine-vita.

Al principio il mercato andava educato a capire i nuovi vantaggi di una rimozione pulita e rapida a fine vita. Oggi i costruttori di satelliti hanno fatto grandi passi avanti, aggiungendo funzioni di fine-vita alle squadre di progetto dei nuovi satelliti, e attivandosi nel ricercare soluzioni che funzionino. E il mio telefono squilla.

Allo stesso tempo, sempre più stati stanno guardando alle regolamentazioni Europee, ed in particolare la French Law. Tra le proposte per nuove linee guida di mitigazione dei detriti si mormora addirittura di istituire una sorta di revisione obbligatoria dei satelliti con cadenza annuale, proprio come accade per le nostre automobili. Qui sulla terra, un’auto che non passa la revisione non può più circolare. Lo stesso verrà applicato ai satelliti, con cadenza annuale: se le prestazioni e l’affidabilità di un satellite scendono sotto a un certo valore, l’operatore sarà obbligato a rimuoverlo. L’operazione non è così difficile come sembra, le compagnie di assicurazioni già elaborano condizioni di prestazione dei satelliti su base annuale.

Questa pratica potrebbe sconvolgere l’industria, ma anche generare nuova innovazione. Per noi di D-Orbit ovviamente questa pratica porterà all’affermazione dei nostri prodotti come il nuovo standard di decommissioning. Un satellite con il nostro D3 a bordo può proseguire la propria vita operativa a dispetto del possibile fallimento del satellite, dato che potrà essere rimosso comunque.

Parlando di protezione dell’ambiente, le attenzioni sono rivolte esclusivamente alla superficie terrestre, come se quello che c’è fuori dell’atmosfera non ci riguardasse, e potesse essere trattato come una discarica… Un atteggiamento per certi versi simile a quello che osserviamo nei confronti del mare, in cui si scaricano migliaia di tonnellate di rifiuti, come se non ci riguardasse. La tecnologia D-ORBIT, prima nel mondo nel suo genere, vuole essere un primo passo nella giusta direzione: dotare i satelliti di un sottosistema che li riporti a bruciare rientrando in atmosfera. Ma i rottami in orbita sono un grande valore, se opportunamente recuperati e riprocessati… Quali sono quindi gli obiettivi strategici, a medio lungo termine?

Noi esseri umani siamo bravi a generare problemi pensando che qualcun altro, in un futuro più o meno lontano, li risolverà. Abbiamo fatto così in molti ambiti e sfumature dell’inquinamento terrestre. Nello spazio il principio non cambia, ma cambiano radicalmente le tempistiche. Inquinare un’orbita significa spargere attorno alla terra detriti che mettono a rischio l’intera infrastruttura satellitare in prossimità.

Evitare quindi di inquinare è sicuramente il primo passo, ma non basta. Bisognerà anche andare a prendere i rifiuti che già sono in orbita. A livello di ricerca accademica e industriale si sta facendo già molto, soprattutto in Europa.

Chiaramente un servizio di pulizia orbitale dovrà poi confrontarsi con le leggi di mercato. La migliore opzione sarà offrire la pulizia orbitale come parte di un servizio di manutenzione orbitale. Su questo punto preferisco non andare oltre.

Al momento i satelliti in orbita bassa – la maggior parte dei satelliti in orbita – vengono diretti verso terra dove per lo più bruciano per attrito, e ciò che rimane è di fatto inutilizzabile o difficilmente recuperabile.

Questi rifiuti spaziali possono in realtà essere visti come risorsa. Satelliti opportunamente smantellati e riciclati possono essere fonte di materiale che può essere usato direttamente in orbita, evitando così di dover spedire nuovo materiale dalla Terra per creare infrastrutture necessarie direttamente nello spazio, come satelliti, stazioni orbitanti, e attività commerciali.

Questo modo di operare è una sorta di produzione a ciclo chiuso, un concetto ben noto sulla Terra.

È impensabile che riusciremo a sviluppare in modo economicamente sostenibile un intero settore commerciale nello spazio se restiamo legati ad collo di bottiglia imposto dalla Fisica: il trasporto del materiale dalla Terra all’orbita. Nell’immediato futuro non abbiamo alternative, pertanto i lanci di satelliti continueranno a crescere.

Qui sulla terra costruiamo le navi direttamente nei porti. Similmente, è evidente che il futuro dell’industria manifatturiera spaziale è la manifattura in orbita. Avere a disposizione materie prime da utilizzare nei processi produttivi direttamente disponibili in orbita, quindi a costi ragionevoli, sarà un fattore abilitante necessario per la sostenibilità economica del settore.

Infine mi piace fare un altro esempio, molto calzante pensando al futuro del settore spaziale: il concetto di trasporto spaziale. Quando prendiamo un aereo, non portiamo con noi la nostra automobile con noi; ci spostiamo in taxi. Portare con noi la nostra automobile sarebbe troppo costoso e complesso. I nostri veicoli spaziali al momento trasportano con sè il proprio mezzo di trasporto —un motore a propulsione liquida o elettrica. Un satellite senza motore orbitale sarebbe molto più semplice da progettare e costerebbe meno, sia in termini di costo di piattaforma che di lancio. Un servizio di trasporto orbitale permetterebbe agli operatori di ridurre drasticamente i costi nella fase più critica del progetto – quella iniziale – e di affidarsi a sistemi di trasporto per spostarsi nell’orbita operativa. Sulla terra le attività commerciali sono intrinsecamente associate a servizi di trasporto. Lo stesso dovrebbe avvenire nello spazio.

Per essere economicamente sostenibili, questi sistemi di trasporto si dovranno avvalere di un’industria orbitale capace di stampare in 3D componenti di satelliti e di veicoli spaziali; in pratica dei veicoli di trasporto.

Questo tipo di trasporto renderà lo spazio fruibile a prezzi accessibili a tutti. Lo spazio diventerà un altro ambiente dove il genere umano potrà lavorare, viaggiare, esplorare, e divertirsi.

Ormai circolano diversi piani strategici, che preconizzano una progressiva industrializzazione dello spazio geo-lunare, a partire dalle orbite terrestri, all’orbita lunare, ai punti di Lagrange. Vedasi diverse interviste di Jeff Bezos (CEO di Amazon e Blue Origin), o alcuni documenti della ULA. L’ESA ha messo in agenda la costruzione di una grande infrastruttura, a metà strada tra la Terra e la Luna. Ad un recente incontro di Space Renaissance Italia, tenutosi presso la sede D ORBIT di Fino Mornasco, abbiamo introdotto il tema del secondo congresso nazionale dell’associazione, che si terrà il 18 e 19 Maggio 2018, presso l’INAF di Bologna: le Officine Orbitali. Quali sono le attività industriali che si possono ipotizzare per tali infrastrutture?

Secondo me è opportuno invertire il punto di vista, e puntare a individuare le attività che non si potrebbero fare, o che non sono fatte sulla Terra.

Oggi ci sono aziende che vogliono costruire e lanciare nello spazio capannoni da affittare a catene di hotel o a chi vuole farne un uso industriale. Ci sono aziende che si prefiggono di portare in orbita passeggeri con biglietto. C’è una intera industria satellitare completamente in subbuglio che sta vivendo un cambio di paradigma nella produzione e utilizzo dei satelliti.

Ci sono centinaia di cose da costruire e usare in orbita. Chi legge quest’articolo potrebbe formularne altre cento o più.

Mi piace pensare che l’espansione del genere umano nello spazio sia una necessaria applicazione del principio di biodiversità alla nostra specie. Rimanere sulla Terra significa essere esposti a innumerevoli possibilità di estinzione. Dobbiamo moltiplicare le nostre possibilità di sopravvivenza. La creazione di un’industria spaziale è, di fatto, una condizione necessaria.

Sul piano economico finanziario, le officine orbitali possono assicurare un ritorno di investimento in tempi ragionevoli, tale da attrarre l’attenzione di investitori nel nostro paese? Potrebbero costituire una risposta all’esigenza, che preoccupa molti investitori, di trovare settori sicuri su cui puntare, considerando l’estrema volatilità dei mercati, negli ultimi anni?

Questa è una domanda fondamentale che è molto difficile da affrontare. Nessun business è sostenibile senza un mercato. A volte il mercato esiste ma non è percepito, ed emerge soltanto con l’educazione dei portatori di interessi. Fino a pochi anni fa – prima che arrivassimo noi – nessuno pensava al decommissioning come a un mercato. Oggi stiamo scoprendo quanto grande sia.

Per quanto riguarda il trasporto spaziale, il riciclo, e la manutenzione in orbita, credo che se procediamo un passo alla volta, ogni nuovo mercato predisporrà il successivo. Quest’approccio graduale fornirà la giusta motivazione a investitori di capitali di rischio mostrando la logica sequenzialità dei business costruiti.

D-Orbit oggi offre InOrbit NOW, il primo servizio di trasporto spaziale per piccoli satelliti. Questo sistema permette di trasportare in orbita un gruppo di piccoli satelliti, rilasciando ogni singolo satellite nella posizione orbitale desiderata dall’operatore in un decimo del tempo oggi necessario. Si tratta di un servizio complementare a quello del lanciatore classico che non si può permettere di assecondare le necessità di ogni singolo piccolo satellite che trasporta. Subito dopo aver annunciato questo servizio siamo stati contattati da quasi tutte le aziende che prevedono di lanciare costellazioni di piccoli satelliti. Questo è il mercato.

Al momento non posso dire con confidenza che esista un mercato per il trasporto di satelliti di qualunque dimensione. Al momento il nostro servizio è limitato ai piccoli satelliti, ma non ho dubbi che il mercato si espanderà se seguiremo il percorso giusto.

L’Italia può dare molto al rinascimento, su tutti i fronti della ricerca scientifica e dello sviluppo tecnologico. Siamo anche però consapevoli che oggi occorre vincere una vera e propria battaglia culturale: proporre buone idee e reali vettori di sviluppo non è sufficiente. Bisogna anche vincere l’apatia e l’inerzia, vizi di cui purtroppo soffre da sempre il nostro ambiente nazionale, ed ancora più in questa lunga crisi, da molti definita epocale. E non solo, vi sono correnti ideologiche decrescitiste e retrograde, fautrici di un ecologismo del mondo chiuso, pervicacemente limitato alla superficie del nostro pianeta. La maggior parte del mondo politico nostrano è del tutto disinformato e pervicacemente ignaro dell’enorme orizzonte di sviluppo costituito dall’espansione industriale nello spazio esterno. Un imprenditore geniale deve quindi muoversi su più fronti, non solo su quelli propri dell’innovazione e del business, ma anche sui fronti culturale, filosofico e politico. Recentemente hai assunto la presidenza dell’AIPAS, storica associazione italiana delle aziende aerospaziali, e non risparmi il tuo sostegno ad un’associazione filosofica come Space Renaissance. Puoi darci un’idea di come intendi muoverti anche su questo terreno?

Ho accettato il ruolo di presidente di AIPAS perché ho potuto apprezzare il valore e il contributo che ha dato non solo alle piccole ma anche alle medie e grandi aziende spaziali Italiane. Oggi sono ormai 40 le realtà spaziali associate, aziende che offrono prodotti e servizi all’avanguardia a livello internazionale.

Portare all’attenzione del mercato globale le perle tecnologiche che abbiamo nel nostro Paese è un dovere. Questo fenomeno è già in atto, grazie anche al continuo supporto dell’Agenzia Spaziale Italiana, sempre impegnata a portare lo sviluppo dell’industria spaziale un passo avanti, e alla sempre attiva collaborazione con le altre due associazioni di settore, ASAS e AIAD.

Space Reinassance è un’associazione filosofica, e forse anche un po’ fantascientifica. A me piace pensare che la fantascienza di oggi sia la scienza di domani. Immaginare il futuro è il primo passo per crearlo. Coloro che oggi leggono fantascienza, discutono sopra lo sviluppo umano nello spazio, immaginano l’Uomo colonizzare mondi, sono di fatto i futuri progettisti, ingegneri, e creativi dell’industria spaziale. Saranno loro – e mi ci metto anch’io, da assiduo lettore di fantascienza – che creeranno una realtà che nella loro testa è già chiara.

LINK:

D ORBIT S.r.l. https://www.deorbitaldevices.com/

Il Secondo Congresso Nazionale di Space Renaissance Italia https://sritac.spacerenaissance.space/

Iscrizione al Congresso https://sritac.spacerenaissance.space/iscrizione-al-congresso-di-space-renaissance-italia/

Questo articolo è pubblicato anche su l’Avanti! Online. (https://www.avantionline.it/dalla-silicon-valley-alle-officine-orbitali/)