Negli anni ’60 c’era un grande ottimismo sul futuro dell’esplorazione spaziale. La Nasa aveva appena ottenuto una serie di successi, tra cui l’ allunaggio del 1969, dando l’impressione che a quel punto l’uomo potesse facilmente raggiungere anche altri pianeti del nostro sistema solare. In questo contesto, molti esperti ritenevano che l’uomo avrebbe messo piede su Marte entro il 1985 :
Già nel 1965 – anni prima del primo allunaggio – il Marshall Space Flight Center (MSFC) della NASA stava speculando sul compito di possibili astronauti su Marte. Ancora prima, intorno al 1962, l’Agenzia Spaziale statunitense aveva commissionato uno studio scientifico preliminare – il programma di studio EMPIRE intrapreso dalla Divisione Aeronutronica della Ford Motor Company per il Future Design Office, Marshall Space Flight Center, nell’ambito del contratto NAS8 -5025 – finalizzato alla verifica delle varie possibilità di possibili future missioni interplanetarie con equipaggio dirette verso Marte o Venere .Ancora oggi, nella versione digitalizzata dei documenti della NASA, il sistema proposto dal pioniere italiano dell’astronautica Gaetano Arturo Crocco viene citato anche durante il VII Congresso Astronautico Internazionale , tenutosi a Roma nel 1956. [fonte] Nel vecchio studio, erano messi in discussione di ipotetiche missioni flyby su due pianeti delle classi Crocco e Symmetrical trajectory :
La missionecon una finestra di lancio dell’agosto 1971 richiede un aumento della velocità di iniezione interplanetaria di 10,1 km/sec, ha una velocità di ritorno di 13,5 km/sec e impiega circa 400 giorni. La missione Symmetric con una finestra di lancio del luglio 1970 ha un aumento della velocità di iniezione di 5,3 km/sec, una velocità di ritorno di 15,8 km/sec e dura circa 630 giorni. Vengono riportati ulteriori risultati di studi di traiettoria e traiettorie di interruzione. Vengono discussi il sottosistema di guida e navigazione,
le correzioni intermedie e le correzioni di avvicinamento planetario.
Un’analisi dettagliata della fase di rientro dell’EMPIRE include la considerazione di un veicolo di rientro di tipo Apollo, Drag Brake e di tipo paranco per riportare l’equipaggio di sei uomini al completamento della missione o a una condizione interrotta. Il veicolo di rientro High L/D viene utilizzato nelle missioni considerate. Vengono sviluppate le varie aree tecnologiche richieste per i criteri di progettazione e vengono presi in considerazione diversi progetti di veicoli spaziali. Il sistema Crocco a propulsione completamente chimica viene infine demolito a causa del peso, della complessità e del costo. Il Crocco a iniezione nucleare riceve un trattamento simile.Il più conveniente dei metodi risulta essere il metodo di iniezione di energia che per la missione simmetrica porta alla fattibilità di un veicolo a iniezione nucleare con un peso in orbita terrestre di circa 180.000 chilogrammi (400.000 libbre) prima del transito interplanetario. Inoltre, vengono trattati due veicoli chimici simmetrici. Le esposizioni alle radiazioni conservative sono derivate, per la missione di 630 giorni, inferiori a 200 REM e viene progettato un rifugio per radiazioni in polietilene. Vengono discussi gli aspetti scientifici delle missioni:
Le probabilità di successo delle missioni sono presentate per le varie missioni considerate e per i veicoli di lancio Saturn C-5, Nova e Super-Nova Earth alla luce dei possibili sviluppi. Viene indicata la necessità di accelerare gli sviluppi dei motori a razzo nucleare e gli sviluppi della potenza ausiliaria. La definizione di un motore nucleare più grande dell’ordine di 200.000 libbre di spinta e circa 800 secondi di autonomia o 50.000 libbre di spinta e 3600 secondi di autonomia è data per la missione simmetrica nel 1970 (i requisiti energetici sono più elevati nel 1972 e per la successiva lancio a causa della posizione meno favorevole di Marte). All’epoca, i ricercatori raccomandarono lo sviluppo immediato di questa avanzata capacità di propulsione nucleare. un costo totale del programma di $ 12,6 miliardiindipendentemente da altri costi di ricerca e sviluppo pianificati. In conclusione, si ritiene che in questo studio sia dimostrata la fattibilità tecnologica per un primo passaggio ravvicinato di un doppio pianeta Marte-Venere con equipaggio . A quel tempo, la NASA aveva identificato diverse aree per uno sviluppo accelerato e una conferma sperimentale della teoria. Sono richiesti i finanziamenti necessari e lo sviluppo della capacità di operazioni orbitali Nova o Saturn C-5. La finestra di lancio del 1970 sembrava offrire la missione simmetrica meno costosa per diversi anni negli anni ’80 . In questo ipotetico contesto – è riportato in uno studio pubblicato sul web nel 2021– L’equipaggio della missione estesa Avco/RAD vedrebbe 42 uomini occupare tre basi di superficie da 14 uomini per 300 giorni mentre quattro uomini rimarrebbero a bordo di un modulo di comando orbitante. Ulteriori missioni includerebbero anche la possibile esplorazione di Phobos e Deimos , i satelliti naturali di Marte, e test per possibili segni di vita microbica . Di seguito è riportato l’elenco delle missioni rifiutate sia dalla NASA che da altre agenzie spaziali in tutto il mondo:
Proposta di Wernher von Braun (dal 1947 al 1950):
Wernher von Braun fu il primo a fare uno studio tecnico dettagliato di una missione su Marte. [1] [12] I dettagli furono pubblicati nel suo libro Das Marsprojekt (1952, pubblicato in inglese come The Mars Project nel 1962 [81] ) e in diversi lavori successivi. [82] Willy Ley rese popolare una missione simile in inglese nel libro The Conquest of Space (1949), con illustrazioni di Chesley Bonestell . Il progetto Mars di Von Braun prevedeva il lancio di quasi mille veicoli a tre stadi dalla Terra per trasportare parti per la missione su Marte da costruire in una stazione spaziale in orbita attorno alla Terra. [12] [83] La missione stessa richiedeva una flotta di dieci veicoli spaziali con un equipaggio combinato di 70 persone su Marte, trasportando tre navi da escursione di superficie alate che sarebbero atterrate orizzontalmente sulla superficie di Marte. (L’atterraggio alato era considerato possibile perché al momento della sua proposta, si credeva che l’atmosfera marziana fosse molto più densa di quanto si scoprì in seguito.)
Nella visione rivista del 1956 del piano Project Mars, pubblicata nel libro The Exploration of Mars di Wernher Von Braun e Willy Ley, le dimensioni della missione furono ridotte, richiedendo solo 400 lanci per mettere insieme due navi, che trasportavano ancora un atterraggio alato veicolo. [84] Versioni successive della missione proposta, presenti nella serie di film della Disney “Man In Space”, [85] presentavano veicoli a propulsione ionica a propulsione nucleare per crociere interplanetarie.
Proposte statunitensi (dagli anni ’50 agli anni ’70):
Dal 1957 al 1965, la General Atomics ha lavorato al Progetto Orion , una proposta per un veicolo spaziale a propulsione a impulsi nucleari . Orion doveva avere la capacità di trasportare carichi utili estremamente grandi rispetto ai missili chimici, rendendo possibili missioni con equipaggio su Marte e sui pianeti esterni. Uno dei primi progetti di veicoli era destinato a inviare un carico utile di 800 tonnellate nell’orbita di Marte. Il trattato sul divieto parziale dei test nucleari del 1963 rese impraticabile un ulteriore sviluppo e il lavoro fu completato nel 1965. [86] Nel 1962, Aeronutronic Ford, [87] La General Dynamics e la Lockheed Missiles and Space Company hanno studiato i piani delle missioni su Marte nell’ambito del “Project EMPIRE” del Marshall Spaceflight Center della NASA. [12] Questi studi hanno indicato che una missione su Marte (possibilmente includendo un sorvolo di Mercurio e Venere) potrebbe essere compiuta con il lancio di otto booster Saturn V e l’assemblaggio in orbita terrestre bassa, o possibilmente con un singolo lancio di un ipotetico “post -Saturno” veicolo pesante.Sebbene le missioni EMPIRE non siano mai state proposte per il finanziamento, sono state le prime analisi dettagliate di ciò che sarebbe necessario per compiere un viaggio umano su Marte utilizzando i dati reali del volo spaziale della NASA, ponendo le basi per studi futuri, inclusi significativi studi di missione di TRW, North American , Philco, Lockheed, Douglas e General Dynamics, insieme a diversi studi interni della NASA. [12] Dopo il successo del programma Apollo , von Braun ha sostenuto una missione con equipaggio su Marte come punto focale per il programma spaziale con equipaggio della NASA. Lì la proposta di Von Braun utilizzava i booster Saturn V per lanciare stadi superiori alimentati dalla NERVA che avrebbero spinto due veicoli spaziali a sei membri in una doppia missione nei primi anni ’80.La proposta fu presa in considerazione dal presidente Richard Nixon , ma passò a favore dello Space Shuttle . Nel 1975, von Braun discusse l’architettura della missione emersa da questi studi dell’era Apollo in una conferenza registrata, e mentre lo faceva suggerì che più lanci di shuttle potessero invece essere configurati per sollevare i due veicoli spaziali dotati di motore a razzo termico nucleare in parti più piccole. , per il montaggio in orbita. [89]
Proposte di missione sovietica (dal 1956 al 1969):
Il Martian Piloted Complex (MPK) era una proposta di Mikhail Tikhonravov dell’Unione Sovietica per una spedizione su Marte con equipaggio, utilizzando il razzo N1 (allora proposto), negli studi dal 1956 al 1962. I sovietici inviarono molte sonde su Marte con un noto successo storie, incluso l’ingresso nell’atmosfera di Marte, ma il tasso di successo complessivo è stato basso. (vedi Mars 3 ) Heavy Interplanetary Spacecraft (noto con il suo acronimo russo TMK) era la designazione di una proposta di esplorazione spaziale sovietica negli anni ’60 per inviare un volo con equipaggio su Marte e Venere (progetto TMK-MAVR) senza atterrare. La navicella spaziale TMK doveva essere lanciata nel 1971 e compiere un volo di 3 anni incluso un sorvolo di Marte, momento in cui sarebbero state lanciate le sonde.Il progetto non è mai stato completato perché il razzo N1 richiesto non ha mai volato con successo. Il Mars Expeditionary Complex , o “‘MEK”‘ (1969) era un’altra proposta sovietica per una spedizione su Marte che avrebbe portato un equipaggio da tre a sei su Marte e ritorno con una durata totale della missione di 630 giorni.
Caso per Marte (1981-1996):
Dopo le missioni vichinghe su Marte, tra il 1981 e il 1996, si sono tenute presso l’ Università del Colorado a Boulder diverse conferenze chiamate Case for Mars. Queste conferenze hanno sostenuto l’esplorazione umana di Marte, presentato concetti e tecnologie e tenuto una serie di seminari per sviluppare un concetto di base per la missione. Ha proposto l’uso dell’utilizzo delle risorse in situ per produrre carburante per missili per il viaggio di ritorno. Lo studio della missione è stato pubblicato in una serie di volumi di atti. [90] [91] Conferenze successive presentarono concetti alternativi, incluso il concetto “Mars Direct” di Robert Zubrin e David Baker; la proposta “Sulle tracce di Marte” di Geoffrey A. Landis , [92] che ha proposto passaggi intermedi prima dello sbarco su Marte, comprese le missioni umane su Phobos; e la proposta “Great Exploration” del Lawrence Livermore National Laboratory , tra gli altri.
Iniziativa di esplorazione spaziale della NASA (1989):
In risposta a un’iniziativa presidenziale, la NASA ha studiato un piano per l’esplorazione umana lunare e marziana come proposta successiva alla Stazione Spaziale Internazionale. Ciò ha portato a un rapporto, chiamato lo studio di 90 giorni , [93] in cui l’agenzia ha proposto un piano a lungo termine per completare la Stazione Spaziale come “un passo successivo fondamentale in tutti i nostri sforzi spaziali”, tornare sulla Luna e stabilire una base permanente e quindi inviare astronauti su Marte. Questo rapporto è stato ampiamente criticato come troppo elaborato e costoso e tutti i finanziamenti per l’esplorazione umana oltre l’orbita terrestre sono stati annullati dal Congresso.
Perché l’uomo non è stato su Marte negli anni 70-80:
Innanzitutto, l’esplorazione dello spazio, piuttosto che poco pratica, si è rivelata semplicemente molto costosa. Troppo costoso, anche per gli Stati Uniti d’America che negli anni ’70 e ’80 ridussero significativamente il proprio budget di investimento a causa della riduzione dell’interesse per la conquista dello spazio (il loro principale concorrente, l’ Unione Sovietica , stava cambiando rapidamente e con Gorbaciov al comando di l’URSS, Mosca assunse un atteggiamento via via meno competitivo nei confronti di Washington, spingendo gli americani a concentrarsi su altro ). In secondo luogo, Marte è molto più lontano dalla Terra rispetto alla Luna e le sfide tecniche per arrivarci sono molto maggiori.Nonostante questi ostacoli, l’esplorazione di Marte continua. La NASA prevede di inviare una missione con equipaggio su Marte entro il 2030, e anche altre nazioni, come la Cina e gli Emirati Arabi Uniti , stanno sviluppando programmi per esplorare il pianeta rosso. È possibile che gli esseri umani mettano finalmente piede su Marte entro i prossimi decenni, ma è anche possibile che ci vorrà ancora più tempo.
Fonti:
https://ntrs.nasa.gov/citations/19650082475
https://history.nasa.gov/monograph21/Chapter%203.pdf
https://it.wikipedia.org/wiki/Crocco_Grand_Tour
https://arc.aiaa.org/doi/abs/10.2514/6.1966-2006
https://www.wired.com/2012/04/manned-mars-surface-missions-1966/
https://en.wikipedia.org/wiki/List_of_crewed_Mars_mission_plans
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