Il sogno scaduto della Stazione spaziale internazionale

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uglio 1975. Duecentoventinove chilometri sul livello del mare. Due moduli spaziali, di progettazione e fattura molto diverse, sfrecciano affiancati a 28.000 km/h su un’orbita circolare attorno alla Terra. Il primo è verde, snello e tondeggiante, pare un pupazzo di neve allungato, con due ali di pannelli solari rettangolari attaccate alla base. Il secondo è bianco e grigio, grande quasi il doppio del primo, ha un corpo cilindrico tozzo con una punta conica, agganciata a sua volta a una strana appendice scura. Uno è decollato dal cosmodromo di Baikonur, in Kazakistan. L’altro dal Kennedy Space Center, in Florida. Si sono incontrati grazie a delicate manovre eseguite nell’arco di due giorni, e ora ballano un cauto valzer di avvicinamento. Piccole nuvolette di gas combusti, emesse dagli ugelli del modulo Apollo, americano, lo pilotano manualmente verso il Soyuz, sovietico. A terra, le due superpotenze combattono ormai da anni la guerra fredda, tra continue minacce e tensioni. Nello spazio, i moduli si agganciano, i portelloni si aprono, e gli astronauti di nazioni ufficialmente nemiche si stringono la mano.

Fu questa la sognante e precoce scintilla, denominata “Progetto di test Apollo-Soyuz” da parte americana e “Soyuz-Apollo” da parte sovietica, che tracciò la via per la realizzazione della più grande e complessa opera di ingegneria mai prodotta dall’umanità, attualmente in orbita attorno alla Terra: la Stazione spaziale internazionale (International Space Station, ISS). Assemblata nel corso di più di dieci anni, frutto della collaborazione tecnica e diplomatica di 15 Paesi, raggruppati sotto l’egida di 5 agenzie spaziali (NASA, Roscosmos, ESA, JAXA, CSA), la ISS è il laboratorio scientifico più avanzato mai costruito. Come tutti i sogni, anche quello della ISS dovrà finire. Nel 2031 è previsto il suo pensionamento e una seconda Stazione spaziale internazionale, più moderna, più efficiente, aperta anche ad altre agenzie spaziali, non ci sarà.

L’incontro tra due mondi
La prima collaborazione di Paesi diversi (USA e URSS) in ambito spaziale era avvenuta, come tutte le missioni spaziali, per volontà politica, con l’intento di distendere le relazioni tra le due nazioni avversarie, almeno per quanto riguardava lo spazio extra-atmosferico. Prima di quella missione, americani e sovietici avevano gareggiato nella corsa allo spazio, culminata ufficialmente con l’allunaggio americano nel luglio 1969.

Come tutti i sogni, anche quello della ISS dovrà finire. Nel 2031 è previsto il suo pensionamento e una seconda Stazione spaziale internazionale, più moderna, più efficiente, aperta anche ad altre agenzie spaziali, non ci sarà.

Il cosiddetto rendez-vous tra Apollo e Soyuz era stato pianificato fin dal 1970: durante le fasi di definizione della missione, ingegneri sovietici e americani si confrontarono sia sulla filosofia di progettazione sia sui dettagli tecnici, criticandosi aspramente. I sovietici preferivano l’automazione dei processi, con un ruolo marginale del cosmonauta, mentre gli americani prediligevano il controllo manuale di astronauti altamente addestrati. I primi prevedevano sensori e dispositivi unici il cui fallimento avrebbe portato ad abortire l’intera missione, mentre i secondi progettavano sistemi ridondanti che, in caso di guasto di un elemento principale, potevano permettere di proseguire comunque ricorrendo a un altro componente. Le differenze stavano anche nella scelta degli appellativi: il cosmonauta è il navigatore dell’abisso e della totalità del cosmo; l’astronauta invece si ispira alla sua parte più luminosa, l’astro. Nonostante ciò, la volontà (e il sogno) di riuscire a realizzare qualcosa insieme ai propri stimati nemici (almeno in ambito spaziale) fu più forte delle difficoltà tecniche e del senso di estraneità che i due mondi provavano l’uno per l’altro.

Più di vent’anni dopo si ripeté un copione simile, con ambizioni tecniche e diplomatiche maggiori, nonostante i budget non fossero più al livello della corsa allo spazio. La collaborazione non aveva più fini meramente dimostrativi ma era      necessaria per poter raggiungere obiettivi che le singole agenzie non sarebbero state in grado di conseguire da sole.

Con una superficie che supera le dimensioni di un campo da calcio, un volume pressurizzato di 1000 metri cubi e un peso totale di 450.000 kg, la ISS è l’oggetto singolo più costoso mai realizzato nella storia.

Il 20 novembre 1998 decollò da Baikonur un razzo Proton che portò in orbita un modulo abitabile di fabbricazione russa, chiamato Zarya. Due settimane più tardi, il 4 dicembre, lo Space Shuttle Endeavour decollava dal Kennedy Space Center con a bordo il modulo Unity Node 1. Gli astronauti li assemblarono in orbita dando vita al primo nucleo della Stazione spaziale internazionale. Con una superficie che supera le dimensioni di un campo da calcio, un volume pressurizzato di 1000 metri cubi e un peso totale di 450.000 chilogrammi, la ISS ha permesso la presenza continua dell’essere umano nello spazio, ambiente inospitale alla vita, per venticinque anni consecutivi, ed è l’oggetto singolo più costoso mai realizzato nella storia.

A cosa serve (ed è servita) la ISS
Nel libro e riferimento accademico The Politics of Space Security (2008), il professore americano James Clay Moltz mostra come la ISS provenga dalla delicata (e non scontata) unione virtuosa di interessi strategici in un ambiente fragile e difficile come quello spaziale. Dopo la caduta dell’Unione Sovietica, per gli americani la ISS divenne uno strumento per trasformare la neonata Russia da potenziale rivale a partner interdipendente, di cui poter influenzare le politiche spaziali. Al contempo servì a ridurre la diffusione incontrollata di competenze militari al di fuori del Paese (poiché a livello tecnologico/ingegneristico un missile balistico assomiglia molto a un vettore per esseri umani). Da parte russa, la partecipazione al programma significò la sopravvivenza in ambito spaziale e il riconoscimento come potenza alla pari.

Quando però le agenzie (NASA in primis) parlano al grande pubblico, giustificano l’esistenza della ISS in maniera forse più ingenua, ponendo in primo piano lo scopo di ricerca scientifica, che è effettivamente l’attività primaria svolta a bordo e ciò che può motivare il sostegno “dal basso” per un’opera così costosa. La ISS infatti è fondamentale per i ricercatori a causa della condizione di assenza di peso che si ha a bordo (microgravità). In nessun altro luogo sulla Terra si può rinunciare alla forza di gravità, se non tramite espedienti temporanei, e questa influenza sempre e comunque tutti gli esperimenti condotti sulla superficie del pianeta. Grazie allo stato di costante caduta libera attorno alla Terra, la ISS è l’unico laboratorio in cui si possono eliminare gli effetti della gravità dalle cosiddette condizioni al contorno. Sfruttando questo asset condiviso, università ed enti di tutto il mondo sono in grado di realizzare esperimenti innovativi e dalle grandi potenzialità.

La ISS è fondamentale per la ricerca scientifica a causa delle condizioni di assenza di peso che si hanno a bordo. In nessun altro luogo sulla Terra è possibile eliminare (se non temporaneamente) gli effetti della gravità sugli esperimenti condotti.

La ricerca riguarda gli ambiti scientifici più vari: dalla chimica fisica della combustione per l’efficientamento dei motori alla stampa di circuiti in silicio ad elevata purezza per la miniaturizzazione di componenti informatici, dal riciclo dell’acqua all’osteoporosi alla stampa 3D di tessuti biologici all’osservazione del clima terrestre.

A bordo della ISS sono stati condotti ad esempio studi sulla cristallizzazione di un farmaco immunoterapico antitumorale (pembrolizumab) che hanno permesso di migliorare il metodo di somministrazione ai pazienti. Grazie alla nuova formulazione, frutto delle conoscenze acquisite nell’ambiente a microgravità, la somministrazione è passata da un’infusione per via venosa della durata di due ore a un’iniezione sottocutanea che richiede un minuto, permettendo di migliorare la qualità della vita dei pazienti.

Sono stati poi effettuati esperimenti pionieristici di stampa 3D di tessuti umani, come menischi e tessuti cardiaci. Sulla Terra la stampa 3D, che sia biologica o tradizionale, ha necessità di strutture ausiliarie che sostengano il peso delle parti mentre queste vengono costruite. Nello spazio questa difficoltà tecnica sparisce perché le parti fluttuano senza doversi appoggiare ad altro. Progressi in questo campo aprono la strada alla stampa di organi sintetici nello spazio da utilizzare poi per i trapianti sulla Terra.

Il futuro privato
Ora la ISS è vecchia e tra pochi anni giungerà al termine della sua missione. Gli elementi più datati che la compongono sono stati progettati per una vita utile di 15 anni e hanno già ecceduto le più rosee aspettative. Le travi di sostegno che supportano l’agglomerato di moduli della stazione hanno subito tantissimi cicli di stress termico nelle oltre 140.000 orbite compiute dalla ISS attorno alla Terra e la loro affidabilità strutturale è diminuita nel corso del tempo. Ogni anno la stazione perde aria da piccoli fori difficili da individuare e chiudere con precisione, aria che va reintegrata con le missioni di approvvigionamento. Per questi e altri motivi, la NASA ha concluso che il rientro controllato in atmosfera è la scelta più sicura.

Smantellata la ISS, la NASA si affiderà a operatori privati. Verranno messe in orbita stazioni spaziali che non saranno più di proprietà degli Stati, bensì di aziende private, tra le quali Vast, Blue Origin e Axiom Space.

Come anticipato, una seconda Stazione spaziale internazionale non ci sarà. NASA e Roscosmos, principali attori e contributori dell’opera, dichiarano ufficialmente di non voler (o poter) proseguire su questa strada. La NASA, a cui la nostra ESA necessariamente si accoda, si affiderà a operatori privati (come sta già facendo per i lanciatori). Verranno messe in orbita stazioni spaziali che non saranno più di proprietà degli Stati, ma di aziende private, prime tra tutte Haven-1 e Haven-2 dell’azienda Vast, che collaborerà anche con altre realtà (Axiom Space, Blue Origin di Jeff Bezos, Starlab Space). La NASA e le altre agenzie spaziali compreranno letteralmente spazio e tempo su queste stazioni per poter proseguire le loro ricerche in ambiente di microgravità. Dall’altro lato Roscosmos punta a costruire una propria stazione spaziale (come hanno già fatto i cinesi con la stazione Tiangong), aprendo, almeno sulla carta, alla collaborazione più stabile con Paesi del blocco BRICS, come Cina, Brasile e India.

La collaborazione internazionale in campo spaziale non terminerà, ma il cambio di passo è degno di nota. La fiducia negli apparati statali e nella loro capacità di portare beneficio alla collettività senza un evidente ritorno economico sembra affievolirsi sempre più in favore di operatori privati che sì, potrebbero rivoluzionare il settore (come ha fatto SpaceX di Elon Musk con i suoi lanciatori riutilizzabili), ma con una differenza: in questo caso il focus primario non è l’avanzamento della conoscenza, bensì il controllo e il profitto. La stessa SpaceX ha lanciato i satelliti Starlink con l’intento di portare Internet satellitare anche nelle zone più remote del mondo. Allo stesso tempo la costellazione Starlink, costituita da migliaia di satelliti, non solo inquina i cieli notturni e rende più difficile l’astrofotografia da terra, ma è sotto il controllo dell’eccentrico miliardario. E questo già ora crea problemi. Starlink ad esempio è un asset fondamentale per l’esercito ucraino nel suo conflitto contro la Russia, ma l’azienda decide tramite geo-fencing in quali aree le parabole funzionano o meno, determinando a monte un confine preciso oltre il quale le operazioni ucraine diventano molto più difficili, di fatto (quasi) impedendole.

Le stazioni spaziali private promettono maggiore flessibilità, minore burocrazia e uno snellimento dei processi per accedere e soggiornare in orbita bassa. Un efficientamento complessivo delle risorse spaziali tramite divisione dei compiti piuttosto che un accentramento coordinato. Potrebbero aprire lo spazio anche ad attori che normalmente non avrebbero avuto posto sulla ISS. Ma la ragion d’essere delle stazioni spaziali, come abbiamo detto, non sarà più la ricerca scientifica pura e la collaborazione tra Stati. È nella natura delle aziende private avere altri obiettivi. Assieme alle sovvenzioni statali, che copriranno comunque gran parte del budget necessario alla sopravvivenza delle nuove stazioni, il business principale sarà il turismo spaziale. Spacciato come porta d’ingresso per una “democratizzazione” dello spazio, sarà inizialmente solo un’altra dimostrazione delle disuguaglianze economiche presenti sulla Terra, meta di viaggi esclusivi per super-ricchi. Come questo possa sostituire il ruolo della ISS e favorire la continuazione di quel che è stato, non è affatto chiaro.

Le stazioni spaziali private promettono maggiore flessibilità, minore burocrazia e uno snellimento dei processi per accedere e soggiornare in orbita bassa. Ma la ragion d’essere sarà diversa: il business principale sarà il turismo spaziale.

Vi è poi una preoccupante e rinnovata propensione verso quella che potremmo chiamare individualità spaziale. Se la missione Apollo-Soyuz era in controtendenza rispetto ai rapporti internazionali ufficiali sulla Terra, ora lo spazio rischia di diventare terreno di scontro regolato da rapporti di forza e interessi tra potenze, analogamente al clima di tensione crescente sulla Terra. È questa la fine del sogno, e la morte della ISS senza eredi diretti ne è la cartina di tornasole.

Ricerca e risultati
La NASA ha pubblicato la pagina web 25 Years of Scientific Discovery Aboard the International Space Station, da cui si può trarre una panoramica dell’utilità scientifica della ISS in questi anni. Quel che balza all’occhio però è la parola discovery, al posto di research. Essendo il sito web della NASA non solo una piattaforma di divulgazione ma anche un manifesto semi-promozionale utile a convincere l’opinione pubblica, la scelta non sorprende, ma mostra la necessità di giustificare la ricerca scientifica basandola unicamente sui risultati che ottiene (discovery).

Questo approccio, per cui la ricerca ha senso solo se raggiunge dei risultati tangibili, quantificabili, e possibilmente monetizzabili, sembra l’unico motivo valido che può convincere il pubblico (e ancor di più la politica) e giustificare l’assegnazione del budget annuale alle agenzie spaziali di tutto il mondo. A questa interpretazione della ricerca scientifica si unisce poi la convinzione diffusa che le aziende private siano più capaci di portare risultati rispetto a quelle pubbliche. E passa in secondo piano la domanda: risultati a beneficio di chi? A proposito della morte della ISS, sarà proprio un attore privato a occuparsi del funerale del gigante buono. Secondo i piani attuali, avverrà nel 2031, quando una navetta progettata ad-hoc da SpaceX attraccherà per la prima e ultima volta al dock del modulo Harmony.

Un salto in avanti
Novembre 2031. Da qualche parte in orbita sopra il continente africano. Una navicella automatizzata senza pilota si è appena agganciata saldamente alla Stazione Spaziale Internazionale. A differenza di tante altre occasioni, i portelloni rimangono chiusi. Nessuno esce a salutare o a stringere la mano. La stazione è deserta, spogliata di quel poco che si è deciso di salvare per esporlo in qualche museo sulla Terra. Le luci sono spente e i moduli pressurizzati svuotati. La navetta appena attraccata riceve il via libera per il burn di rientro: accende i potenti motori e con uno scossone inizia a frenare le 450 tonnellate della Stazione spaziale. Le travi di sostegno si flettono, i moduli ballano.

Comincia la discesa in atmosfera. A decine di migliaia di chilometri orari la stazione spaziale inizia a grattare contro i primi strati d’aria. Si scalda. I pannelli solari e i radiatori, gli elementi più leggeri della stazione, si accartocciano e si staccano di netto. I rivestimenti termici si consumano nel calore sempre più forte, esponendo gli strati interni. Il modulo Tranquility, dal quale gli astronauti guardavano la Terra volteggiando sopra le spesse finestre di Cupola, viene strappato via, ruota su sé stesso ed esplode, continuando a pezzetti il suo viaggio di rientro affiancato alla ISS. Le fiamme d’attrito divampano dentro e fuori la stazione, consumandola fino alle ossa. Rimangono le travi e gli elementi più densi e pesanti, ormai incandescenti.

Dalla Terra si nota nel cielo una lenta cometa, bianca e splendente, dalle striature gialle e arancio, che man mano si separa in tanti pezzi più piccoli e altrettanto luminosi. Una volta terminata la discesa, gli ultimi brandelli della ISS si tuffano nelle acque dell’oceano Pacifico, inabissandosi per sempre nel gran cimitero dei manufatti spaziali.