Nasa

L'astronauta Eugene Cernan alla guida del LRV durante la missione Apollo 17 della Nasa.

La National Aeronautics and Space Administration (NASA) è l'agenzia governativa civile degli Stati Uniti d'America responsabile del programma spaziale nazionale e della ricerca aerospaziale.

Istituita nel 1958, ha guidato gran parte degli sforzi di esplorazione spaziale del mondo, diventando un simbolo dell'ingegno umano, della scoperta scientifica e della collaborazione internazionale.

Storia

Fondazione

La NASA fu istituita ufficialmente il 1° ottobre 1958, in seguito alla firma del National Aeronautics and Space Act da parte del presidente Dwight D. Eisenhower il 29 luglio dello stesso anno. La sua creazione fu una risposta diretta al lancio del satellite sovietico Sputnik 1 nel 1957, evento che diede inizio alla corsa allo spazio, ovvero la competizione tra Stati Uniti e Unione Sovietica durante la Guerra Fredda, incentrata sullo sviluppo di tecnologie spaziali. La NASA assorbì il precedente National Advisory Committee for Aeronautics (NACA), fondato nel 1915, ereditandone il personale (circa 8.000 dipendenti) e le strutture, con l'obiettivo di coordinare e dare una forte spinta civile alle attività spaziali statunitensi, distinguendole da quelle militari.

Primi anni e Corsa allo spazio

Fin dai suoi primi anni, la NASA fu impegnata in una competizione tecnologica e scientifica con l'Unione Sovietica. I programmi Mercury (1958-1963) e Gemini (1961-1966) furono fondamentali per sviluppare le capacità necessarie al volo umano nello spazio, culminando nell'ambizioso Programma Apollo.

Programma Apollo e l'allunaggio

Il Programma Apollo (1961-1972) ebbe come obiettivo principale portare il primo uomo sulla Luna. Questo traguardo fu raggiunto il 20 luglio 1969 con la missione Apollo 11, quando Neil Armstrong e Buzz Aldrin camminarono sulla superficie lunare. Seguirono altre cinque missioni Apollo con allunaggio umano fino al 1972.

Skylab: la prima stazione spaziale

Lo Skylab (1973-1979) fu la prima stazione spaziale statunitense; orbitò attorno alla Terra permettendo agli astronauti di condurre esperimenti scientifici per periodi prolungati.

L'era dello Space Shuttle

Il Programma Space Shuttle (1981-2011) impiegò una flotta di veicoli spaziali riutilizzabili (Columbia, Challenger, Discovery, Atlantis, Endeavour) che rivoluzionò l'accesso allo spazio. Gli Shuttle hanno permesso il lancio di numerosi satelliti, tra cui il Telescopio spaziale Hubble (Hubble Space Telescope), la costruzione della Stazione Spaziale Internazionale (ISS) e la conduzione di esperimenti in microgravità. Nonostante il successo, il programma fu segnato dalle tragedie del Challenger (1986) e del Columbia (2003).

Esplorazione robotica del Sistema Solare

La NASA ha inviato numerose sonde per studiare pianeti, lune, asteroidi e comete del Sistema Solare. Tra queste figurano

• Viking (anni Settanta), le prime sonde ad atterrare con successo su Marte.
• Voyager 1 e Voyager 2 (lanciate nel 1977), che hanno esplorato i pianeti esterni e sono ora nello spazio interstellare.
• Rover marziani: Sojourner, Spirit, Opportunity, Curiosity, Perseverance (con l'elicottero Ingenuity), che hanno fornito dati importanti sulla geologia e sulla potenziale abitabilità di Marte.
• Sonde verso i pianeti esterni: Galileo verso Giove, Cassini-Huygens verso Saturno, Juno verso Giove, New Horizons verso Plutone e la Fascia di Kuiper.

Missioni recenti e future

La NASA continua a espandere la conoscenza del cosmo con missioni ambiziose.

• Telescopio spaziale James Webb (JWST): lanciato nel 2021 in collaborazione con ESA e CSA, è il successore del precedente telescopio Hubble e sta fornendo immagini e dati senza precedenti sull'universo primordiale, la formazione di stelle e galassie e l'atmosfera di esopianeti.

• Programma Artemis: l'attuale programma di punta per il volo umano, mira a riportare astronauti sulla Luna (inclusa la prima donna e la prima persona di colore) in modo sostenibile, con l'obiettivo a lungo termine di preparare missioni umane verso Marte. Include lo sviluppo del razzo Space Launch System (SLS) e della capsula Orion. Artemis I, un volo di prova senza equipaggio, è stato completato con successo nel 2022. Artemis II, la prima missione con equipaggio ad orbitare attorno alla Luna, è prevista non prima del 2026.

• Commercial Lunar Payload Services (CLPS): un'iniziativa per inviare strumenti scientifici e tecnologici sulla Luna utilizzando lander commerciali forniti da aziende private (es. Astrobotic, Intuitive Machines, Firefly Aerospace) in preparazione per le missioni Artemis.
• Europa Clipper: missione lanciata nel 2024 per studiare Europa, luna ghiacciata di Giove, e determinare se il suo oceano sotterraneo possa ospitare la vita. L'arrivo nel sistema gioviano è previsto per il 2030.
• VERITAS: missione pianificata per mappare la superficie di Venere in alta risoluzione e comprenderne l'evoluzione geologica. Il lancio è previsto non prima del 2031.
• Mars Sample Return: campagna multi-missione in collaborazione con l'ESA per riportare sulla Terra campioni di suolo e roccia marziani raccolti dal rover Perseverance, prevista per i primi anni Trenta.

Struttura e organizzazione

La NASA è un'agenzia federale indipendente guidata da un Amministratore nominato dal Presidente degli Stati Uniti. La sua struttura è decentralizzata, composta dal quartier generale a Washington D.C. e da numerosi centri di ricerca e strutture operative sparsi nel paese. L'agenzia impiega circa 18.000 dipendenti pubblici e collabora con decine di migliaia di appaltatori.

Le attività principali sono organizzate in Mission Directorates (Direzioni di Missione):

• Aeronautics Research Mission Directorate (ARMD): ricerca aeronautica avanzata.
• Exploration Systems Development Mission Directorate (ESDMD): sviluppo dei sistemi per l'esplorazione umana dello spazio profondo (include SLS, Orion, sistemi di terra).
• Space Operations Mission Directorate (SOMD): gestione delle operazioni spaziali, inclusa la ISS, le comunicazioni spaziali (come il Deep Space Network) e i lanci.
• Science Mission Directorate (SMD): ricerca scientifica sulla Terra, il Sistema Solare e l'Universo (include missioni astrofisiche, planetarie, eliofisiche e di scienze della Terra).
• Space Technology Mission Directorate (STMD): sviluppo di tecnologie innovative per le future missioni.
• Mission Support Directorate (MSD): fornisce il supporto istituzionale (gestione delle risorse umane, infrastrutture, appalti, ecc.) a tutte le missioni e i programmi.

Tra i centri NASA più noti vi sono:

• Kennedy Space Center (Florida): principale sito di lancio.
• Johnson Space Center (Texas): centro per il volo umano, sede del Mission Control e dell'addestramento astronauti.
• Jet Propulsion Laboratory (JPL) (California): centro leader per l'esplorazione robotica del Sistema Solare (gestito per la NASA dal Caltech).
• Goddard Space Flight Center (Maryland): centro per le scienze della Terra, l'astrofisica e l'eliofisica.
• Ames Research Center (California): ricerca in aeronautica, tecnologie spaziali e scienze.
• Marshall Space Flight Center (Alabama): sviluppo di sistemi di propulsione e lancio (storicamente legato al Saturn V e ora all'SLS).

Veicoli spaziali principali

Nel corso della sua storia, la NASA ha sviluppato e utilizzato diversi veicoli di lancio e navicelle noti e rimasti nell'immaginario mondiale.

• Saturn V: potente razzo utilizzato per le missioni Apollo, rimane il più potente mai lanciato con successo.
• Space Shuttle: sistema di trasporto riutilizzabile che ha operato per 30 anni, essenziale per la costruzione della ISS.
• Space Launch System (SLS): l'attuale razzo, progettato per le missioni Artemis, derivato in parte dalla tecnologia Shuttle (booster a stato solido e motori RS-25).
• Orion: la capsula progettata per trasportare equipaggi nello spazio profondo durante le missioni Artemis. Il Modulo di Servizio Europeo (ESM) è fornito dall'ESA

• Veicoli commerciali: Per il trasporto di cargo ed equipaggi verso la ISS, la NASA si affida ora a partner privati come SpaceX (con Falcon 9 e Crew Dragon) e, in futuro, Boeing (con CST-100 Starliner) nell'ambito dei programmi Commercial Resupply Services (CRS) e Commercial Crew Program (CCP).

Collaborazioni internazionali

La collaborazione internazionale è un elemento chiave della strategia della NASA.

• La Stazione Spaziale Internazionale (ISS) è il più grande esempio di cooperazione spaziale, coinvolgendo NASA, Roscosmos, JAXA, ESA e CSA. La collaborazione sulla ISS è stata estesa fino al 2030 con la maggior parte dei partner.

• Il Programma Artemis prevede una vasta coalizione internazionale. Gli Artemis Accords, firmati da numerosi paesi (inclusa l'Italia), stabiliscono princìpi per l'esplorazione pacifica e cooperativa della Luna, di Marte e oltre, sulla base del Trattato sullo spazio extra-atmosferico del 1967. Partner come ESA, JAXA, CSA contribuiscono con componenti essenziali (per esempio, il Modulo di Servizio per Orion, diversi moduli per il Lunar Gateway, bracci robotici).
• Molte missioni scientifiche, come il JWST, Cassini-Huygens, Hubble, Ulysses, e missioni robotiche su Marte (per esempio, con i contributi europei su Perseverance) sono frutto di collaborazioni internazionali.

Tecnologie e impatto scientifico

Oltre all'esplorazione, la NASA ha avuto un impatto profondo sullo sviluppo tecnologico e sulla comprensione scientifica.

• Ricadute tecnologiche: numerose tecnologie sviluppate per le missioni spaziali hanno trovato applicazioni nella vita quotidiana, dal memory foam ai cibi liofilizzati, dai rilevatori di fumo avanzati ai sistemi di purificazione dell'acqua, fino a software e materiali innovativi.

• Conoscenza scientifica: le missioni NASA hanno rivoluzionato la comprensione del Sistema Solare, dell'Universo e della Terra stessa. L'osservazione della Terra dallo spazio è fondamentale per monitorare il cambiamento climatico, prevedere eventi meteorologici e gestire le risorse naturali..
• Ispirazione e istruzione: Le missioni e le scoperte della NASA continuano a ispirare generazioni di studenti, scienziati e ingegneri in tutto il mondo, promuovendo l'istruzione nelle discipline STEM.

Bibliografia

• Nasa.gov https://www.nasa.gov.