Nel 2024, l’esplorazione spaziale ha affascinato il mondo.

La Europa Clipper della NASA ha iniziato il suo viaggio per studiare la luna Europa di Giove. Il Starship di SpaceX ha raggiunto il suo primo atterraggio di successo, un traguardo fondamentale per le future missioni nello spazio profondo.

La Cina ha fatto notizia con la missione Chang’e 6, che ha restituito con successo campioni dalla faccia nascosta della Luna.

Nel frattempo, la Stazione Spaziale Internazionale ha continuato ad ospitare equipaggi internazionali, comprese missioni private come Axiom Mission 3.

Come ingegnere aerospaziale, sono entusiasta per il 2025, quando le agenzie spaziali di tutto il mondo si stanno preparando per obiettivi ancora più ambiziosi. Ecco uno sguardo alle missioni più emozionanti pianificate per il prossimo anno, che espanderanno ulteriormente gli orizzonti dell’umanità, dalla Luna e Marte agli asteroidi e oltre:

Esplorando la superficie lunare con CLPS

Il programma Commercial Lunar Payload Services, o CLPS, della NASA mira a consegnare carichi scientifici e tecnologici sulla Luna utilizzando lander commerciali. Il CLPS è ciò che ha portato il lander Odysseus di Intuitive Machines sulla Luna nel febbraio 2024, segnando il primo atterraggio americano sulla Luna dall’epoca di Apollo.

Nel 2025, la NASA ha pianificato diverse missioni CLPS, comprese le consegne da parte delle aziende Astrobotic, Intuitive Machines e Firefly Aerospace.

Queste missioni porteranno una varietà di strumenti scientifici e dimostrazioni tecnologiche in diverse località lunari. I carichi includeranno esperimenti per studiare la geologia lunare, testare nuove tecnologie per future missioni umane e raccogliere dati sull’ambiente lunare.

Studiare il cielo con SPHEREx

Nel febbraio 2025, la NASA prevede di lanciare il telescopio SPHEREx (Spectro-Photometer for the History of the Universe, Epoch of Reionization and Ices Explorer).

Questa missione esplorerà il cielo in luce infrarossa vicino, che è un tipo di luce invisibile ad occhio nudo ma che strumenti speciali possono rilevare. La luce infrarossa vicino è utile per osservare oggetti che sono troppo freddi o troppo lontani per essere visti in luce visibile.

SPHEREx creerà una mappa completa dell’universo, esplorando e raccogliendo dati su più di 450 milioni di galassie insieme a oltre 100 milioni di stelle nella Via Lattea.

Gli astronomi utilizzeranno questi dati per rispondere a grandi domande sulle origini delle galassie e sulla distribuzione di acqua e molecole organiche nei nidi stellari – dove nascono le stelle da gas e polvere.

Studiare l’orbita bassa terrestre con Space Rider

L’Agenzia Spaziale Europea, o ESA, prevede di condurre un volo di prova orbitale del suo Space Rider, un velivolo spaziale senza equipaggio, nel terzo trimestre del 2025. Space Rider è un veicolo riutilizzabile progettato per eseguire vari esperimenti scientifici in orbita bassa terrestre.

Questi esperimenti scientifici includeranno ricerche in microgravità, che è l’ambiente quasi privo di peso dello spazio. Gli scienziati studieranno come crescono le piante, come si comportano i materiali e come avvengono i processi biologici senza l’influenza della gravità.

Space Rider dimostrerà anche nuove tecnologie per future missioni. Ad esempio, testerà avanzati sistemi di telecomunicazione, cruciali per mantenere la comunicazione con le navette spaziali su lunghe distanze. Testerà anche nuovi strumenti di esplorazione robotica per future missioni alla Luna o Marte.

Esplorare la Luna con M2/Resilience

La missione M2/Resilience del Giappone, prevista per gennaio 2025, lancerà un lander e un micro-rover sulla superficie lunare.

Questa missione studierà il suolo lunare per comprenderne la composizione e le proprietà. I ricercatori condurranno anche un esperimento di scissione dell’acqua per produrre ossigeno e idrogeno estraendo acqua dalla superficie lunare, riscaldando l’acqua e separando il vapore catturato. L’acqua generata, l’ossigeno e l’idrogeno possono essere utilizzati per abilitare l’esplorazione lunare a lungo termine.

Questa missione dimostrerà anche nuove tecnologie, come sistemi di navigazione avanzati per atterraggi precisi e sistemi per operare il rover in modo autonomo. Queste tecnologie sono essenziali per future esplorazioni lunari e potrebbero essere utilizzate in missioni a Marte e oltre.

La missione M2/Resilience è parte degli sforzi più ampi del Giappone per contribuire all’esplorazione lunare internazionale. Si basa sul successo della missione del Giappone Smart Lander for Investigating Moon, o SLIM, che è atterrata sulla Luna utilizzando una tecnica di atterraggio preciso nel marzo 2024.

Indagare un asteroide con Tianwen-2

La missione Tianwen-2 della Cina è un’ambiziosa missione di campionamento di asteroidi e di indagine di comete. Prevista per il lancio nel maggio 2025, Tianwen-2 mira a raccogliere campioni da un asteroide near-Earth e studiare una cometa.

Questa missione progredirà nella comprensione da parte degli scienziati della formazione e dell’evoluzione del sistema solare, costruendo sul successo delle precedenti missioni lunari e marziane della Cina.

Il primo obiettivo della missione è l’asteroide near-Earth 469219 Kamoʻoalewa. Questo asteroide è un quasi-satellite della Terra, il che significa che orbita attorno al Sole ma rimane vicino alla Terra. Kamoʻoalewa ha un diametro di circa 40-100 metri e potrebbe essere un frammento della Luna, espulso nello spazio da un evento di impatto passato.

Studiando questo asteroide, gli scienziati sperano di apprendere di più sul primo sistema solare e sui processi che lo hanno plasmato. La navetta spaziale utilizzerà sia tecniche di tocco-e-via che di ancoraggio-e-aggancio per raccogliere campioni dalla superficie dell’asteroide.

Dopo aver raccolto i campioni da Kamoʻoalewa, Tianwen-2 li riporterà sulla Terra e poi setterà la rotta per il suo secondo obiettivo, la cometa principale 311P/PANSTARRS. Questa cometa si trova nella fascia degli asteroidi tra Marte e Giove.

Analizzando i materiali della cometa, i ricercatori sperano di apprendere di più sulle condizioni esistenti nel primo sistema solare e, possibilmente, sulle origini dell’acqua e delle molecole organiche sulla Terra.

Passaggi nel sistema solare

Oltre alle missioni di lancio sopra pianificate, diverse agenzie spaziali prevedono di eseguire entusiasmanti missioni di passaggio nello spazio profondo nel 2025.

Un passaggio, o assistenza gravitazionale, è quando una navetta spaziale passa abbastanza vicino a un pianeta o a una luna da poter utilizzare la sua gravità per un incremento di velocità. Man mano che la navetta si avvicina, viene attratta dalla gravità del pianeta, il che la aiuta ad accelerare.

Dopo aver sorvolato il pianeta, la navetta viene lanciata nuovamente nello spazio, consentendole di cambiare direzione e continuare lungo il suo percorso previsto utilizzando meno carburante.

BepiColombo, una missione congiunta dell’ESA e della Japan Aerospace Exploration Agency, JAXA, effettuerà il suo sesto passaggio di Mercurio a gennaio 2025. Questa manovra aiuterà la navetta a entrare in orbita attorno a Mercurio entro novembre 2026. BepiColombo mira a studiare la composizione, l’atmosfera e la geologia della superficie di Mercurio.

La missione Europa Clipper della NASA, lanciata nell’ottobre 2024, farà significativi progressi nel suo viaggio verso la luna Europa di Giove. A marzo 2025, la navetta eseguirà una manovra di passaggio su Marte.

Questa manovra aiuterà la navetta a guadagnare la velocità e la traiettoria necessarie per il suo lungo viaggio. Più tardi, nel dicembre 2026, l’Europa Clipper eseguirà un passaggio sulla Terra, utilizzando la gravità della Terra per aumentare ulteriormente il suo slancio in modo da poter arrivare su Europa nell’aprile 2030.

La missione Hera dell’ESA eseguirà anche un passaggio su Marte a marzo 2025. Hera fa parte della missione di valutazione dell’impatto e deviazione degli asteroidi, che prevede di studiare il sistema binario di asteroidi Didymos. La missione fornirà dati preziosi sulle tecniche di deviazione degli asteroidi e contribuirà alle strategie di difesa planetaria.

La missione Lucy della NASA continuerà il suo viaggio per esplorare gli asteroidi Troiani di Giove, che condividono l’orbita di Giove attorno al Sole, nel 2025. Un evento chiave per Lucy è il suo passaggio sull’asteroide interno della fascia principale 52246 Donaldjohanson, previsto per il 20 aprile 2025.

Questo passaggio fornirà dati preziosi sulla composizione e sulle caratteristiche superficiali di questo antico asteroide, che possono aiutare i ricercatori a ottenere informazioni sul primo sistema solare. L’asteroide è stato nominato in onore del paleoantropologo che ha scoperto il famoso fossile “Lucy”.

La missione Jupiter Icy Moons Explorer, o JUICE, dell’ESA effettuerà un passaggio su Venere nell’agosto 2025. Questa manovra aiuterà JUICE a guadagnare la velocità e la traiettoria necessarie per il suo viaggio verso Giove. Una volta arrivato, JUICE studierà le lune gelate di Giove per comprendere il loro potenziale per ospitare vita.

Il 2025 promette di essere un anno rivoluzionario per l’esplorazione spaziale. Con le ambiziose missioni della NASA e significativi contributi da altri paesi, ci prepariamo a compiere straordinari progressi nella comprensione dell’Universo da parte dell’umanità.

Queste missioni non solo avanceranno la conoscenza scientifica, ma ispireranno anche le future generazioni a guardare le stelle.

Zhenbo Wang, Professore Associato di Ingegneria Meccanica, Aerospaziale e Biomedica, Università del Tennessee

Questo articolo è ripubblicato da The Conversation sotto una licenza Creative Commons. Leggi l’articolo originale.