Da Constellation ad Artemis

Il programma “Constellation”.

Per capire da un punto di vista storico le magagne che la NASA si porta avanti da decenni, bisognerebbe risalire a Richard Nixon e alla sua decisione di smantellare Apollo per iniziare lo sviluppo dello Space Shuttle. Un approccio simile, per quanto interessante, sarebbe inutilmente pesante per gli scopi di questo articolo. Così la nostra storia inizia “solo” nel 2004.

Dopo il disastro dello shuttle Columbia il 1° febbraio 2003, il programma STS dello Shuttle era condannato. Non solo non aveva mantenuto le promesse di abbattere i costi di accesso allo spazio, ma si era pure rivelato intrinsecamente pericoloso. Si decise quindi di farlo tornare a volare per il tempo necessario al completamento della ISS, e poi di metterlo in un museo.

Il discorso si spostava allora sul “dopo-Shuttle”. Cosa far fare alla NASA? Qui bisogna fare un preambolo di carattere storico-politico.

Il problema della NASA non è tanto il fatto che sia pubblica o privata (ci sono anche aziende private burocratizzate e inefficienti, basti un nome: Boeing), quanto che la sua esistenza e la sua attività non risponde a logiche scientificamente e ingegneristicamente coerenti. Diciamo così: quando qualcosa sembra essere senza logica, è perché la sua logica sta da un’altra parte. La NASA è governata da un amministratore che è diretta espressione della Casa Bianca. Alla quale scienza e tecnologia interessano relativamente, perché ragiona soprattutto in termini politici ed elettorali.

A parer mio, ma non solo mio, la NASA si trova a essere “squartata” da spinte politiche divergenti, se non proprio opposte. Da una parte, la Casa Bianca sente il bisogno, per ragioni di prestigio internazionale, di fare proclami spaziali stile Kennedy e lanciare quindi mega-programmi che poi rimangono solo sulla carta. Dall’altra, il mantra degli “sprechi della NASA” è talmente radicato tra gli elettori USA che un presidente non può non tenerne conto. Succede anche da noi: quando nei social si parla di spazio civile, salta sempre fuori il tizio che sbraita contro i soldi spesi inutilmente per lo spazio quando c’è tanto bisogno sulla terra eccetera, ignorando beatamente che per ogni dollaro speso nella ricerca spaziale civile, gli Stati Uniti ne spendono quasi 34 in armamenti e operazioni militari. Allora, evidentemente o il tizio in questione è un beato ignorante, oppure per lui, essendo cose “terrestri”, le guerre “servono”.

Tolto il sassolino dalla scarpa, si capisce che viene a crearsi una schizofrenia di base: viene lanciato il megaprogramma, ma dato che la NASA è tenuta a stecchetto perché “sprecona”, questo è cronicamente sottofinanziato. A questo punto succede un’altra cosa tipica della logica politica americana: se il cambio di poltrona alla Casa Bianca è anche un cambio di partito, il presidente entrante cancella tutti i programmi spaziali dell’amministrazione precedente e ne fa creare di suoi. Lo scopo è ovvio: far vedere che con l’amministrazione precedente la NASA era inefficiente e “sprecona”. Risultato: programmi spaziali che avrebbero un ciclo di almeno 15-20 anni sottostanno a una logica politica che arriva a un ciclo massimo di 8. Risultato: gli americani si sono tenuti per trent’anni un sistema di lancio costoso e pericoloso come lo Space Shuttle. Ma questo non fa problema, perché come spiego adesso la NASA non è più, o almeno non è più solo, fatta per far volare le cose.

Ecco il punto: lo scopo della NASA non è (solo) l’esplorazione dello spazio, ma il mantenimento di posti di lavoro in distretti industriali ad alto valore elettorale. A considerare solo la NASA, sembrerebbe che questa sia un dinosauro inefficiente, oltretutto pubblico: una cosa irrazionale. Ma se la si considera per quello che è il suo scopo reale – che è altrove rispetto ai suoi scopi istituzionali – la NASA “funziona”: è una forma di “welfare industriale”, perciò potrebbe anche costruire giocattoli o addirittura non costruire nulla, e svolgerebbe egregiamente il suo vero scopo. Per questo è molto diffusa la sensazione che la NASA con gli anni si fosse trasformata in un’agenzia di grafica e marketing.

Tornando a bomba, nel 2004 l’allora presidente George W. Bush lanciò la “Vision for Space Exploration”, nome altisonante come i profili di LinkedIn. A questo punto la domanda sorge spontanea: perché il presidente sostituiva un sistema di lancio (parzialmente) riutilizzabile per l’orbita bassa con un “Apollo on steroids”? Perché in un momento in cui l’unipolarismo americano iniziava a mostrare le primissime crepe, Bush jr. vide nel programma Constellation un modo per riaffermare la leadership tecnologica americana, specialmente in risposta ai primi successi del programma spaziale cinese (il primo volo umano cinese, Shenzhou 5, è del 2003). L’idea era: “Se vogliamo restare i primi, dobbiamo tornare dove gli altri non possono ancora arrivare”.

Lanciato formalmente dopo il disastro del Columbia, il programma “Constellation” avrebbe dovuto riportare astronauti americani sulla Luna dopo la lunga pausa durata dal 1972. L’architettura si basava su una strategia definita “lancio 1.5”: invece di un unico grande vettore (modello Saturn V), il piano prevedeva l’uso di due razzi distinti.

1) L’Ares I, un vettore sottile e alto soprannominato “The Stick” (lo stecco), avrebbe portato in orbita la capsula Orion con l’equipaggio.

2) L’Ares V, un mastodontico vettore superpesante che avrebbe portato in orbita il modulo di allunaggio Altair e lo stadio di partenza per la Luna (Earth Departure Stage – EDS).

Il profilo di missione prevedeva un appuntamento in orbita terrestre (LEO), l’attracco tra Orion e il complesso Altair/EDS, e la successiva accensione verso la Luna (TLI).

Il principale architetto di questa visione fu l’allora amministratore della NASA Michael Griffin, che definì Constellation un “Apollo on Steroids”. Sebbene fosse un ingegnere stimato, Griffin si intestardì nella “commonality” tra Space Shuttle e Constellation. Il motivo dichiarato era quello di usare l’hardware derivato dallo Shuttle (“Shuttle-derived”) per risparmiare tempo e denaro, ma il motivo reale, non detto ma chiarissimo, era quello di continuare a far lavorare le fabbriche di componenti dello Shuttle, ormai condannato a essere disattivato dopo l’ultimazione della ISS.

Occorre dire qualcosa sulla “trappola della commonality”, le cui origini risalgono ancora al progetto TFX di McNamara, diventato poi l’F-111. È l’illusione, burocratica prima ancora che ingegneristica, secondo cui il riciclo delle componenti di un progetto vecchio in uno nuovo e/o l’unificazione di requisiti divergenti in un unico progetto generi risparmi perché non è necessario progettare un qualcosa da zero. In verità si crea non solo un hardware “one size fits all” che crea una spirale dei costi dovuti al fatto che comunque occorre adattare attraverso “patch” il veicolo ai compiti che gli sono stati affidati, compiti che comunque eseguirà in modo mediocre rispetto a un hardware totalmente dedicato. Nonostante questo, la commonality come principio industriale è portato avanti attivamente anche oggi: non solo il “riciclo” dell’hardware sviluppato per lo Space Shuttle e l’ISS è un esempio di commonality, ma tutta la strategia di SpaceX riguardo a Starship è pesantemente basata sulla commonality.

Il grande pastrocchio causato da Griffin fu l’Ares I. Invece di utilizzare i moderni lanciatori EELV (come l’Atlas V o il Delta IV), che erano già operativi, affidabili e potenzialmente “man-ratable” con relativamente poche modifiche, Griffin si lasciò prendere da quella che nelle forze armate americane viene chiamata “sindrome NIH” (“Not Invented Here”). Rifiutò categoricamente l’idea di utilizzare razzi non di casa NASA e preferì progettare da zero l’Ares I, un nonsenso ingegneristico che accoppiava un primo stadio a propellente solido derivato dai booster dello Shuttle a un secondo stadio criogenico del tutto nuovo (il J-2X, peraltro diretto derivato del glorioso J-2 del secondo e terzo stadio del Saturn V). La scelta del tutto demenziale di usare un booster a solido fu dettata dall’idea di Griffin che un tale motore sarebbe stato intrinsecamente più sicuro perché privo di parti mobili. Nonostante tutta la sua ingegneria, non ragionò su un fatto semplicissimo: che un booster a solido una volta acceso non si può più spegnere. Un perché a tutte queste scelte irrazionali, giustificate come misure di sicurezza, può essere trovato solo nel trauma che seguì al disastro del Columbia.

L’Ares I fu un vero incubo. Pensare che un pezzo progettato essere collocato a lato di un grande serbatoio, come nello Shuttle, funzionasse bene sotto il cilindro verticale di un secondo stadio era un’illusione. La realtà fu che gli ingegneri dovettero ri-progettare quasi tutto. Il Solid Rocket Booster (SRB) dello Shuttle aveva 4 segmenti; per l’Ares I ne servivano 5. Questo cambiò tutta la dinamica delle vibrazioni e richiese nuovi test costosissimi. Il razzo era troppo alto e flessibile per la sua larghezza, rendendo il controllo del volo durante l’ascesa estremamente complesso. Essendo molto alto e sottile, in caso di vento laterale al momento del lancio, il razzo rischiava di colpire la torre di lancio (Launch Umbilical Tower) prima ancora di aver preso quota, poiché la spinta del singolo SRB non permetteva manovre correttive immediate (Liftoff Drift). Inoltre, poiché il primo stadio era un enorme cilindro di propellente solido da 5 segmenti, la combustione generava vibrazioni longitudinali violentissime. Le simulazioni mostrarono che, negli ultimi secondi della spinta del primo stadio, l’accelerazione oscillatoria avrebbe superato i 4g, rendendo impossibile la sopravvivenza dell’equipaggio o l’integrità del software di bordo. Griffin cercò di risolvere il problema con pesanti “smorzatori” meccanici (molle e masse) che però mangiarono il già risicato margine di carico.

Per garantire la “commonality” con l’Ares V, infatti, Griffin scelse il motore J-2X per il secondo stadio. Tuttavia, il J-2X era troppo potente e pesante per l’Ares I. Questo costrinse a sovradimensionare l’intera struttura, rendendo il razzo incapace di portare la capsula Orion (il cui peso continuava a crescere) nell’orbita richiesta senza sacrificare quasi tutto il margine di sicurezza. Si iniziò a parlare di “mass gap”. Alla fine, l’Ares I costò quanto un razzo progettato da zero, ma con prestazioni peggiori e una flessibilità nulla: Griffin progettò un’architettura che non permetteva evoluzioni. L’Ares I era al limite estremo delle sue capacità fisiche: se la capsula Orion fosse “ingrassata” di soli 100 kg (cosa quasi certa), il razzo non sarebbe più riuscito a portarla in orbita. Oltretutto, l’Ares I poteva essere utilizzato solo per Constellation, essendo troppo costoso e specifico per poter lanciare satelliti commerciali o altro.

Durante il primo e unico volo di test del prototipo (Ares I-X) il 28 ottobre 2009, effettuato con una capsula “boilerplate”, ossia un simulatore di massa inerte, emersero tutti i difetti strutturali del design. Nonostante il booster del primo stadio fosse solo a quattro elementi, con il quinto inerte, si manifestò in modo massiccio il cosiddetto “effetto pogo” (“thrust oscillation”): le vibrazioni prodotte dal potente motore a propellente solido del primo stadio risuonavano con la struttura del razzo a frequenze (circa 12-15 Hz) che avrebbero letteralmente scosso gli astronauti fino a renderli incapaci di leggere gli strumenti o, peggio, causare danni cerebrali e distacco della retina. Inoltre, il calore e la pressione generati dall’Ares I-X furono tali da danneggiare la rampa 39B (che era stata appena riconvertita dallo Shuttle), distruggendo parte dei sistemi di comunicazione e dei tubi dell’acqua. Non solo: due dei tre paracadute del primo stadio, che avrebbe dovuto essere recuperato, malfunzionarono e lo stadio impattò violentemente sull’acqua, danneggiandosi. Il volo nonostante tutto fu dichiarato un successo, anche perché era stata appena insediata la Commissione Augustine e Griffin aveva bisogno di un lancio perfetto per tentare di salvare Constellation.

In quanto all’Ares V, alla data della cancellazione di Constellation molte delle sue componenti fondamentali erano in fase di prototipazione e test hardware.

1. Furono eseguiti test statici sulla versione potenziata del motore RS-68B (versione dell’RS-68 usato sul Delta IV). L’Ares V ne avrebbe montati sei. Si scoprì però un difetto fatale: il calore prodotto dai sei motori era tale da sciogliere la base del razzo, costringendo a una costosissima ri-progettazione degli scudi termici.
2. Furono costruiti e testati staticamente a terra i nuovi motori a propellente solido SRB a 5 segmenti (noti come DM-1, Development Motor). Questi sono i diretti antenati dei booster che oggi volano sull’SLS.
3. Furono costruiti diversi esemplari di test del motore J-2X e vennero effettuate numerose accensioni al banco prova presso lo Stennis Space Center. Il J-2X era quasi pronto per il volo quando il programma fu chiuso.
4. Serbatoi in Alluminio-Litio: Furono prodotti segmenti di prova per i serbatoi giganti da 10 metri di diametro, utilizzando nuove tecniche di saldatura per attrito (Friction Stir Welding).

L’importanza dell’Ares V sta nel fatto che è il vero padre biologico dell’attuale SLS.

Tornando ad Ares I, il primo volo della capsula Orion, “Exploration Flight Test 1” (EFT-1) del 5 dicembre 2014, fu un successo strepitoso e fornì alla NASA i primi veri dati sul comportamento della capsula Orion in condizioni di rientro ad alta energia. Colmo dell’ironia, il vettore era un Delta IV Heavy della United Launch Alliance (ULA), scartato da Griffin perché sosteneva che non fosse possibile o conveniente renderlo “man-rated”. La NASA dovette rivolgersi alla ULA perché SLS era ancora immerso in un limbo progettuale (d’altra parte, mantenuti i posti di lavoro, non c’era nessuna fretta di farlo volare). Poiché l’SLS non era pronto, la NASA usò questa missione per dimostrare al Congresso che “qualcosa si muoveva”, anche se per farlo dovette usare il vettore di un concorrente privato che aveva cercato di affossare per anni.

La Orion non rimase in orbita bassa (LEO). Venne spinta su un’orbita ellittica con un apogeo di circa 5.800 km (oltre 15 volte più in alto della ISS). Questo fu fatto per attraversare le fasce di Van Allen e, soprattutto, per collaudare lo scudo termico a velocità di rientro prossime a quelle di una missione lunare (circa 32.000 km/h). Vennero testati con successo il software di navigazione, i sistemi di separazione degli stadi, la resistenza alle radiazioni e l’intero sistema di paracadute. Il Delta IV Heavy funzionò così bene che molti analisti, tra cui la stessa Lori Garver, fecero notare che se la NASA avesse scelto quel vettore fin dall’inizio (come suggerivano molti esperti esterni), la Orion avrebbe potuto portare astronauti nello spazio già nel 2016-2017, risparmiando i miliardi di dollari finiti nel “buco nero” dell’Ares I. Con la disponibilità di un razzo già capace di lanciare la capsula (il Delta IV), spendere 10 miliardi per costruirne un altro meno potente e affidabile (l’Ares I) fu pura follia gestionale.

La “vision” spaziale di Barack Obama.

Nel 2010, con il passaggio da un’amministrazione repubblicana a una democratica, avvenne l’ennesimo “ribaltone”. Barack Obama smantellò senza nessuna esitazione il programma lunare venuto da Bush. La sua decisione fu dovuta a vari motivi, alcuni validi, altri meno.

Obama entrò in carica nel 2009, cioè nel pieno della peggiore crisi finanziaria dal 1929. Il Bailout Bancario (TARP, “Troubled Asset Relief Program”) del 2008 e gli aiuti all’economia (ARRA, “American Recovery and Reinvestment Act”) del 2009 in pratica pareggiarono i costi della guerra del Vietnam. Di fronte a un tale sforzo finanziario che ricadeva tutto sul debito pubblico federale, spendere soldi per tornare sulla Luna era per la gran parte degli americani un lusso che il paese non poteva permettersi. In una situazione simile, il “sentiment” popolare per cui i soldi dello spazio civile sono soldi gettati nel water non poteva che acuirsi. Questo andava a braccetto con la propaganda sul “Bad Management” repubblicano, per la quale Constellation era il bersaglio perfetto. Era in ritardo, i costi dei razzi Ares stavano lievitando e la NASA non riusciva a dare date certe. Il messaggio che Obama voleva dare era: “Non sono io che voglio tagliare lo spazio, sono i repubblicani che hanno gestito così male questo programma da farlo diventare un buco nero per il bilancio federale”.

Ma non era solo una questione di budget, c’era sotto una profonda differenza da parte dei due partiti su come intendere l’esplorazione spaziale.

La narrazione democratica dell’epoca puntava molto sulla scienza del clima e sull’ambiente, e perciò guardava male le grandi imprese nello spazio profondo, cercando invece di spostare il “Pivot” verso la Terra. Obama, con i fondi ARRA del 2009, finanziò pesantemente il settore della “green economy” rispetto ad altri programmi federali. Per lui era politicamente più “vendibile” spendere miliardi in satelliti per monitorare il riscaldamento globale che per riportare due uomini a fare “flags and footprints” sulla Luna, un obiettivo percepito dall’amministrazione come nostalgico e poco utile alla classe media in crisi. Tanto che l’espressione “Apollo on Steroids”, coniata dal repubblicano Michael Griffin per lodare Constellation, divenne per i democratici un’accusa.

Per l’ala più progressista del partito di Obama, critica nei confronti del complesso militare-industriale, Constellation era solo un modo per pompare soldi nelle solite grandi aziende aerospaziali con contratti che erano un disastro finanziario per l’erario pubblico. La NASA di Griffin, l’amministratore nominato da Bush, aveva stipulato con aziende come Boeing e Lockheed Martin contratti di tipo “cost-plus”. Questo trasformava la NASA in una vera mucca da latte: più Constellation ritardava e costava, più queste aziende ci guadagnavano. Era anche questo, in fondo, un “moral hazard” paragonabile a quello delle banche “too big to fail”: la gente avrebbe potuto pensare che era un modo per dare soldi sottobanco alle “grandi firme” dell’aerospaziale affinché non fallissero. Obama voleva uscire da questo circolo vizioso. Per risolvere il dilemma, lui e i suoi consiglieri pensarono di dare “spazio ai privati”: non si sarebbero più firmati con le aziende private contratti di sviluppo a costi flessibili, ma soltanto contratti di sviluppo a costi fissi. Era come applicare un “bail-in” al posto del tradizionale “bail-out”: se i privati non riuscivano a mantenere il budget concordato, erano affari loro.

Obama voleva che la NASA diventasse il motore di una nuova economia. Invece di un programma statale pesante stile Apollo, voleva favorire le startup della Silicon Valley (come la allora ancora piccola SpaceX di Elon Musk). Questo era in linea con l’immagine “cool” di un Presidente giovane, tecnologico e proiettato verso il futuro.

Il combattivo Capo di Gabinetto della Casa Bianca, Rahm Emanuel, giocò un ruolo fondamentale. Il Capo di Gabinetto è il più alto funzionario della Casa Bianca che non necessiti di conferma da parte del Senato: coordina l’agenda del Presidente e controlla chi e cosa arriva sulla sua scrivania. È spesso l’uomo che gestisce i “lavori sporchi”. Soprannominato “Rahmbo” per i suoi modi sbrigativi e combattivi, Emanuel è stato una delle figure più aggressive e pragmatiche della politica democratica statunitense. Per Emanuel, il programma Constellation non era una missione scientifica, ma un asset politico ereditato che non produceva valore immediato per l’amministrazione Obama. Si presentò insomma, a partiti invertiti, la situazione di Nixon nei confronti del “giocattolo di Kennedy”, ovvero Apollo. In fondo il risvolto tragico dei programmi aerospaziali americani è che a decidere non sono mai gli ingegneri, ma i contabili alla McNamara, gente ossessionata dal “budget” che non sa distinguere una capsula da un lifting body.

Emanuel vedeva in Constellation un progetto “firmato Bush” che stava drenando miliardi senza aver ancora prodotto hardware funzionante (ma qui la colpa andava soprattutto a Griffin). Fu Emanuel a spingere affinché la revisione del programma spaziale fosse affidata a una commissione esterna. Il suo obiettivo era ottenere una giustificazione tecnica “imparziale” per tagliare un programma che lui considerava uno spreco di soldi pubblici in un momento di recessione. E fu ancora Emanuel a spostare il “pivot” verso il “commerciale”: fu infatti uno dei primi a capire che supportare aziende come SpaceX (che all’epoca era poco più di una promessa) era politicamente vantaggioso. Permetteva di presentare Obama come il Presidente dell’innovazione e del libero mercato, contrapponendolo al “vecchio” modello burocratico e inefficiente rappresentato dai grandi contractor di Constellation.

La “commissione Augustine”.

Obama recepì subito che l’idea di Emanuel di affidare la scure per decapitare Constellation a un “esperto esterno” presentato come al di sopra delle parti era un’idea eccellente, perché lo metteva al riparo dall’accusa di aver tolto qualsiasi futuro alla NASA e agli USA nel campo del volo spaziale umano. Se Constellation fosse stato affossato da un democratico “liberal”, i repubblicani avrebbero subito sbraitato che “un antiamericano” aveva consegnato “la Luna a russi e cinesi”. Fu scelto perciò Norman Ralph Augustine (classe 1935), che era la persona più adatta al ruolo che si potesse immaginare: repubblicano (non democratico), “Under Secretary of the Army” durante la presidenza repubblicana di Gerald Ford, ingegnere aeronautico con nel curriculum Douglas, Martin Marietta e Lockheed Martin (della quale fu anche CEO). Quindi una persona indubbiamente ferrata in materia, né un grigio contabile ignorante di qualsiasi dettaglio tecnico, né un ex figlio dei fiori allergico a qualsiasi cosa di metallico.

Quello per Augustine non era un compito nuovo. Già nel 1990 aveva presieduto lo “Advisory Committee on the Future of the United States Space Program” voluto dal vicepresidente di George H. W. Bush sr., Dan Quayle. Anche allora Augustine doveva dare delle risposte a una profonda crisi di identità della NASA. L’agenzia era reduce dal disastro del Challenger (1986), aveva appena scoperto il difetto dello specchio del Telescopio Hubble e il progetto della Stazione Spaziale Freedom stava affondando sotto il peso di costi fuori controllo.

È interessante considerare le sue conclusioni in quel 1990.

1. Augustine non era stato chiamato per fare l’uomo delle forbici, anzi avrebbe dovuto dare alla NASA ormai prossima al collasso delle linee guida concretamente percorribili. Tuttavia, tanto per cambiare, il suo rapporto finale portò a ridimensionamenti drastici, soprattutto per quanto riguardava la stazione spaziale Freedom che comunque non morì, ma si trasformò nell’attuale ISS. Descoping: processo di riduzione dei requisiti o delle dimensioni di un progetto per rientrare nei limiti di budget o di tempo.
2. Riguardo ai proclami marziani di Bush sr., Augustine fece scoprire a tutti l’acqua calda dicendo che sparare scadenze arbitrarie alla Kennedy (“tornare sulla Luna entro…”, “andare su Marte entro…”) era una cosa insulsa, ed era riuscita con Apollo solamente perché Apollo era profumatamente finanziato. Augustine lo chiamò principio del “go-as-you-pay”, e fu la fine della “Space Exploration Initiative” (SEI) di Bush padre, il piano del 1989 che prevedeva la costruzione di una base lunare e l’invio di uomini su Marte.
3. Augustine fu molto duro sulla gestione delle priorità: ribadì che le missioni scientifiche, sia di osservazione della Terra che di esplorazione del Sistema Solare, non dovevano essere sacrificate per coprire i buchi di bilancio dei programmi con equipaggio, cosa che a causa dei costi dello Shuttle fu comunque fatta spesso e volentieri, tanto da provocare la rivolta del JPL di Pasadena e del suo grande vecchio James Van Allen.
4. La dura lezione del Challenger fece concludere ad Augustine che fare affidamento esclusivamente sullo Space Shuttle per portare carichi in orbita era un errore strategico. Raccomandò quindi lo sviluppo di vettori non “man-rated” (ELV – Expendable Launch Vehicles) per il lancio di satelliti e carichi pesanti, riducendo l’uso dello Shuttle solo a quelle missioni dove la presenza umana era indispensabile.
5. Il rapporto evidenziò una NASA invecchiata e burocratizzata. Augustine suggerì di snellire la catena di comando e di riportare l’eccellenza tecnica nei centri, riducendo il numero dei manager a favore di quello degli ingegneri operativi.

Nel maggio 2009 dall’amministrazione Obama, appena insediata, istituì quella che fu subito conosciuta come “Commissione Augustine”, ma il cui nome ufficiale della era “Review of United States Human Space Flight Plans Committee” (“Commissione per la revisione dei piani di volo spaziale umano degli Stati Uniti”). Sul banco degli imputati il programma Constellation, voluto dal presidente appena uscito. Il programma era oggettivamente in grave crisi: i costi stavano esplodendo, lo sviluppo del razzo Ares I era in ritardo e c’era un forte scetticismo sulla possibilità che la NASA potesse contemporaneamente gestire la ISS e tornare sulla Luna con il budget allora previsto.

Il rapporto finale, consegnato nell’ottobre 2009, era intitolato “Seeking a Human Spaceflight Program Worthy of a Great Nation” (Cercando un programma di volo spaziale umano degno di una grande nazione). Il titolo era un maldestro tentativo di edulcorare il vero scopo della Commissione Augustine, cioè affossare Constellation per sostituirlo con nulla di concreto.

Infatti le conclusioni del rapporto furono brutali:

1) Il programma Constellation era “eseguibile” solo con un aumento sensibile del budget (circa 3 miliardi di dollari in più all’anno), altrimenti era destinato al fallimento.

2) l’architettura Ares I / Ares V era inefficiente: il rapporto suggeriva di esplorare opzioni alternative, inclusa l’estensione della vita della ISS e il coinvolgimento dei privati per il trasporto in orbita bassa (LEO).

3) implementare un approccio “a doppio binario” dove la NASA avrebbe delegato la logistica dell’orbita bassa ai privati, diventando cliente di servizi, per concentrare invece risorse e competenze sull’esplorazione umana e robotica dello “spazio profondo”.

Augustine sapeva bene che le conclusioni del suo rapporto condannavano in pratica l’esplorazione umana dello spazio da parte degli USA all’estinzione totale. Per cercare di salvare il salvabile (praticamente nulla di concreto), Augustine propose il “flexible path”. L’idea era: se non abbiamo i soldi per atterrare sulla Luna oggi, usiamo quelli che abbiamo per imparare a vivere nello spazio profondo: visitiamo un asteroide, andiamo nei punti lagrangiani, sorvoliamo Marte. Si sarebbe trattato, secondo lui, di obiettivi intermedi più economici di uno sbarco lunare. Ma per Obama, come vedremo, anche questo era troppo costoso, e il “flexible path” sarebbe servito solamente a non ammettere che l’amministrazione voleva di fatto chiudere i programmi umani della NASA.

Se perfino un uomo di area repubblicana e molto vicino al complesso militare-industriale come l’ex CEO di Lockheed Martin sosteneva che il programma era gestito male, a quel punto Obama si sentì libero di cancellare Constellation, dicendo che i soldi risparmiati sarebbero andati a tecnologie spaziali “di rottura” (“disruptive”). Tra queste depositi di carburante in orbita, propulsione elettrica solare, propulsione nucleare termica per un eventuale viaggio su Marte (senza troppa pubblicità), comunicazioni laser, robotica avanzata e ISRU (In-Situ Resource Utilization). L’idea era quella di far maturare tecnologie che potessero un giorno permettere di affrontare l’esplorazione umana dello spazio profondo senza la necessità di un vettore superpesante.

Lori Garver e lo “spazio ai privati”.

Il programma COTS (Commercial Orbital Transportation Services) era stato paradossalmente lanciato già nel 2006 da Michael Griffin, ma per l’amministratore NASA di Bush jr. era solo un progetto secondario per rifornire la ISS in modo economico con capsule private “cargo” dopo il ritiro dello Shuttle. L’hardware di Constellation infatti non solo era troppo costoso per questo scopo, ma non era nemmeno lontanamente adatto.

Il cambio di paradigma auspicato da Augustine si materializzò come un estensione del programma COTS: oltre che alle capsule cargo, la NASA estese il modello della partnership privata anche al trasporto degli astronauti (crew). A questo punto l’agenzia non avrebbe più acquistato dai privati l’hardware che avrebbe gestito in autonomia, ma avrebbe invece acquistato il servizio completo per raggiungere l’orbita. Attraverso il modello della “Public-Private Partnership (PPP)”, l’agenzia avrebbe fornito finanziamenti basati su obiettivi raggiunti (“milestones”), lasciando però ai privati l’onere del rischio tecnologico e la proprietà intellettuale dei mezzi. Era la fine dei contratti “cost-plus” e del loro meccanismo perverso di aumento dei costi, e l’inizio di una politica di contratti “fixed-price” dove chi sbagliava il progetto pagava di tasca propria.

Una figura che ebbe un ruolo essenziale nell’idea di Emanuel e di Obama di farla finita con la sinergia tra NASA e grandi corporations dell’aerospaziale fu Lori Garver, che già da anni stava facendo lobbying per trasformare lo spazio da governativo a “commerciale”. La Garver era assolutamente malvista dai burocrati della NASA, in quanto voleva deviare i fondi dai grandi centri NASA (soprattutto il Marshall Space Flight Center in Alabama) verso le nuove startup spaziali, e la lotta fu feroce.

Qui però devo fare una digressione. Per gli entusiasti dello “spazio ai privati”, Lori Garver è stata un’eroina, una specie di Giovanna d’Arco senza le cui battaglie corpo a corpo contro l’establishment a favore del programma Commercial Crew, oggi gli americani starebbero ancora pagando il biglietto alla Soyuz russa. Ma uno storico sa benissimo che bisogna sempre diffidare dei miti, di qualsiasi tipo essi siano, perché il mito è una narrazione allo scopo di distorcere la realtà per secondi fini.

Anche se le va indubbiamente riconosciuto un più che benefico ruolo di rottura rispetto all’ormai incancrenito “pork-barrel” tra NASA, senatori, elettori e corporations aerospaziali, come tutte le interpretazioni semplicistiche anche quella pubblico=brutto privato=bello è una banale dicotomia da neoliberista mediocre. In verità, il pubblico può anche funzionare (nessuno può dire che la NASA sotto James Webb non abbia funzionato), così come il privato può anche non funzionare (vedi Boeing con Starliner o peggio con il 737MAX). Il problema vero sta nelle politiche di finanziamento poco chiare, negli scambi di favori, negli intrallazzi di lobby, nelle assunzioni inutili. Cose queste da cui non è esente nemmeno Elon Musk che fa interesse privato nel DOGE, ad esempio contribuendo a bloccare il nucleare termico perché potrebbe fare concorrenza a Starship.

In fondo, se gli americani dovevano pagare il biglietto alla Soyuz russa la colpa è stata di Sean O’Keefe che cancellò l’X-38 CERV, un lifting-body che opportunamente modificato poteva essere benissimo impiegato come mini-shuttle per la ISS, e prima ancora di Daniel Goldin che fece cancellare l’HL-20, l’antesignano del Dream Chaser; entrambi perché un nuovo piccolo shuttle, per quanto efficiente e poco costoso, avrebbe oscurato lo Space Shuttle che, prima del 2003, rimaneva ancora tutto sommato il fiore all’occhiello della NASA. Anzi, per O’Keefe era ancora peggio perché la stretta dipendenza dell’ISS dallo Shuttle era questione di politica internazionale, in quanto rendeva la ISS ancora più dipendente dagli americani.

Se la NASA fosse stata lasciata in pace dai soliti amministratori messi lì per fare tutto fuorché quello che era il compito istituzionale dell’ente, sono quasi sicuro che la navetta per la ISS sarebbe saltata fuori molto prima della Crew Dragon. In soldoni, l’unica vera colpa della NASA è che la sua gestione è un fatto politico, non ingegneristico.

In quanto al privato, non è tutto oro quello che luccica. Il privato spaziale “che funziona” è quello degli iper-mega-ricchi Silicon Valley che hanno in testa una “mission” tutta loro, che sia Marte o le colonie di O’Neill, e che perciò vedono nei contratti NASA un sottoprodotto della loro “vision” originale. Invece, un privato “tradizionale” come Boeing, per il quale costruire capsule Starliner o 737MAX è la stessa identica cosa perché quello che conta sono i dividendi degli azionisti, non è poi così diverso, come burocrazia e logiche di comportamento, dalla tanto vituperata NASA che comunque, se è diventata un dinosauro sclerotico, è più colpa delle pressioni politiche esterne che della sua natura di ente pubblico.

Che poi oltretutto c’è un altro problema “politico”: chi può essere sicuro dell’affidabilità dei Messia alla Musk o alla Bezos? Se posti di fronte a un dilemma tra essere fedeli alla “mission” autoimpostasi o al proprio paese, cosa sceglierebbero? Chiusa la digressione.

Con un simile assist, fu facile dunque per Obama liquidare Constellation e chiudere il rubinetto dei fondi per le missioni “manned” della NASA. Obama non lo avrebbe mai ammesso, ma viene da pensare che il suo scopo ultimo fosse proprio quello di smantellare la NASA come ente preposto all’esplorazione umana dello spazio. Da una parte, le missioni in orbita bassa da e per la ISS sarebbero state delegate ai privati; dall’altra, fu adottata la strategia della c.d. “Exploration to Nowhere”: non si diceva apertamente che la NASA rinunciava allo spazio profondo, ma l’assenza di un obiettivo concreto serviva proprio a questo: dire “andremo su un asteroide” o “andremo su Marte tra trent’anni” senza finanziare un lander o un vettore pesante significava, nei fatti, sospendere il volo umano oltre la LEO a tempo indeterminato. Ecco spiegata la condotta, che superficialmente sembrava senza logica, di Obama; la logica c’era, ma era quella di rinunciare all’esplorazione umana dello spazio. Molti infatti sospettavano che Obama volesse trasformare la NASA in una sorta di National Science Foundation spaziale: un ente che faceva ricerca di base, lanciava telescopi e sonde robotiche, monitorava la Terra con satelliti, ma che lasciava la presenza umana (costosa e rischiosa) al mercato o a un futuro indefinito. In fondo una prospettiva molto consona alle frange più “liberal” del partito democratico.

Da quanto abbiamo detto, la politica spaziale di Obama, decisa assieme a Emanuel e implementata da Bolden e dalla Garver, consisteva essenzialmente nella rottamazione del settore del volo umano della NASA e nella trasformazione di ciò che ne sarebbe rimasto in un’agenzia scientifica che invece di progettare e possedere hardware avrebbe acquistato servizi dai privati. Sarebbero stati i privati ad andare in orbita con il loro hardware di proprietà e gli scienziati della NASA sulla ISS sarebbero stati praticamente dei passeggeri.

Che bisognasse assolutamente superare il modello “cost-plus” e tutte le storture clientelari che provocava, assolutamente non ci piove. Ma quello che volle la Garver va oltre il “fixed price”; il cambio di paradigma sul “procurement” era molto più profondo. Facciamo un esempio banale: un tizio acquista dalla Ford un’automobile con finanziamento a tassi variabili. La finanziaria gioca sui tassi in modo da guadagnarci facendogli pagare l’auto sempre di più. Il cliente logicamente vorrebbe avere un finanziamento a tasso fisso in modo da pagare il giusto, ma vuole anche tenersi la macchina per farci quello che vuole. Salta fuori la ditta Garver a proporgli un accordo diverso: io ti affitto una macchina che rimane di mia proprietà e tu la usi solo quando ti serve. A questo punto il tizio potrebbe benissimo dire alla Garver “ok grazie, ma io la macchina me la voglio tenere, voglio solo pagarla quello che vale senza che il prezzo salga in continuazione”. L’impressione di chi scrive è che una svolta sostanziale indubbiamente occorreva, ma il “cambio di paradigma” era troppo radicale. In fondo, per rimettere in carreggiata la NASA, la prima cosa da fare era darle degli obiettivi chiari a lungo termine concordati tra i due partiti che rendessero i programmi spaziali civili qualcosa di simile ai programmi militari, come l’F-35 che nonostante l’enorme aumento di costi e complessità tra il 1996 (anno della scelta di Boeing e Lockheed-Martin per la costruzione dei prototipi) e il 2024 (“Milestone C” e “full-scale production”) ha attraversato le amministrazioni di Clinton, Bush jr., Obama, Trump I e Biden. Ma la vita è fatta di priorità.

Ogni volta che si cambia programma, non si perdono solo soldi, si perde conoscenza tacita (gli ingegneri cambiano reparto o azienda) e si demotiva la forza lavoro. In questo senso, la NASA è vittima di un “bullismo burocratico” parlamentare che nessun’altra agenzia al mondo deve sopportare con tale intensità.

Il vero obiettivo di Obama e del suo cerchio magico (Emanuel/Garver) era trasformare l’industria aerospaziale in un mercato commerciale, rompendo il legame tra la NASA e i grandi contractor tradizionali (tipo Boeing e Lockheed Martin). Lo spazio profondo era il “prodotto” da mettere in vetrina per non farsi tagliare i fondi dal Congresso. In fondo, la NASA avrebbe potuto imporre contratti a prezzo fisso pur mantenendo la proprietà dei mezzi (come accadde parzialmente con lo Space Shuttle, sebbene i costi fossero fuori controllo). L’efficienza non è una proprietà intrinseca della natura del capitale (pubblico o privato), ma del contesto operativo e della stabilità degli obiettivi. Nessuno si sognerebbe di dire che la NASA sotto l’amministrazione di James Webb fosse “inefficiente”, o almeno spero. La scelta di passare al Commercial Crew/Cargo (acquisto di servizi) non fu solo economica, ma strategica e in fondo ideologica.

Leggendo il libro della Garver, si ha l’impressione che, più che cercare di rimettere in carreggiata la NASA, la nostra eroina stesse combattendo una sua crociata personale contro il Moloch dell’apparato militare-industriale. D’altra parte, è innegabile che l’amministrazione Obama vedesse nelle grandi corporations aerospaziali (Boeing, Lockheed Martin, Northrop Grumman) un blocco di potere legato ai repubblicani e alle lobby del Congresso (il cosiddetto “Blocco del Sud” o “Rocket Belt”).

Di fatto, le missioni umane in orbita bassa verso la ISS sarebbero state privatizzate, e le missioni “beyond LEO”, ufficialmente ancora in essere, sarebbero state proiettate in un futuro talmente indefinito da non essere in pratica più prese in considerazione. Obama fece comunque qualcosa di positivo estendendo la vita della ISS fino al 2020: secondo chi scrive se fosse stato per lui non l’avrebbe mai fatta costruire, ma poiché c’era già e la sua dismissione avrebbe causato un caso internazionale, meglio prolungarne la vita in modo da pensare il più tardi possibile alla sua sostituzione, che secondo la sua “vision” sarebbe stata affare dei privati. Oltretutto la ISS serviva per dare uno scopo al nuovo hardware del privato spaziale.

La proposta Garver aveva delle implicazioni sostanziali:

1) il rischio d’impresa: nel modello “service”, se il razzo esplode durante i test, il danno economico è (teoricamente) del privato. La NASA paga solo per il “passaggio” riuscito.

2) proprietà intellettuale (IP): nel modello tradizionale, la NASA possedeva i progetti. Nel modello Obama-Garver, la IP resta a SpaceX o Boeing.Senza la cessione della proprietà, ragionava la Garver, il mercato privato non sarebbe mai decollato perché le aziende non avrebbero avuto incentivi a investire capitali propri per sviluppare tecnologie che poi sarebbero rimaste in mano al governo. Questo avrebbe permesso a queste aziende di vendere lo stesso “servizio” a privati o altri stati, creando un mercato che prima non esisteva. Questo è il motivo, secondo la Garver, per la quale la NASA non avrebbe potuto applicare il “fixed price” senza cambiare tutto l’impianto del “procurement”.

3) impatto sulla LEO: l’idea era che la NASA dovesse “evacuare” l’orbita bassa per lasciarla all’iniziativa privata, diventando solo uno dei tanti clienti. La scelta di Lori Garver di non far produrre più capsule alla NASA non è stata dettata da un’incapacità tecnica dell’agenzia, ma da una precisa volontà di trasformare la NASA in un ente certificatore. Il ragionamento era: se la NASA continua a progettare le proprie capsule, rimarrà sempre invischiata nella gestione dei bulloni e delle tute spaziali, perdendo di vista la “scienza di frontiera”.

Lori Garver e il circolo di Obama volevano applicare allo spazio la logica della Silicon Valley: distruzione creativa, agilità e riduzione della burocrazia. Non era solo pragmatismo; era una visione politica che mirava a depotenziare i grandi contractor storici, visti come parassiti del bilancio pubblico attraverso i contratti “cost-plus”. Il paradosso è che per farlo hanno dovuto “inventare” dei campioni nazionali alternativi (come SpaceX), creando di fatto un nuovo tipo di dipendenza. La NASA, per la prima volta nella sua storia, non ha un sistema proprio per entrare in orbita. In fondo, si sta creando per le attività spaziali quello che è successo per il Big Tech dell’informatica: poche aziende che hanno un monopolio assoluto e che decidono di asset strategici per uno stato secondo le loro esigenze, interessi e priorità. Come sempre, una soluzione che sembra perfetta per risolvere un problema, col passare del tempo ne crea un altro.

INCISO EX POST. Come in tutte le umane cose, non esiste la soluzione messianica: ogni soluzione genera sempre nuovi problemi. Anche il “fixed-price” ha il suo difetto: dato che nessuna azienda vuole lavorare in perdita, se l’azienda appaltatrice trova troppi problemi e rischia di vedere erosi i propri margini di profitto, cercherà di fare “corner-cutting”, cioè di risparmiare a scapito della qualità. La NASA in pratica rischiava di trasformarsi in un’azienda che dà tutto in outsourcing comprando servizi, col risultato di vedere svilite le sue capacità ingegneristiche. Al limite, avrebbe potuto trovarsi nella classica situazione di un cliente sprovveduto che si fa rifilare un lavoro scadente perché non ha i mezzi per valutarlo.

La NASA si sarebbe trasformata in una specie di JPL “on steroids”, dedicata solo al monitoraggio “ecologico” della Terra e all’esplorazione robotica del Sistema Solare. Poiché però negli USA gli entusiasti della “space exploration” sono sempre molti, non era politicamente opportuno dire la verità: per cui sulla copertina del rapporto Augustine, intitolato con molta ironia “Seeking a Human Spaceflight Program Worthy of a Great Nation” compaiono la Luna, Marte e un asteroide, come per dire “allo spazio profondo ci stiamo sempre pensando” anche se non era vero. Quando poi si trovò davanti la poderosa reazione del blocco NASA-Senato-Corporations, Obama dovette fare buon viso a cattivo gioco e, visto che si trovava per le mani un nuovo (per modo di dire) vettore superpesante al quale bisognava pur far fare qualcosa, si inventò la missione strampalata chiamata “Asteroid Redirect Mission” (ARM), perché era l’unica cosa che si potesse fare solo con SLS e Orion senza un lander, che Obama vietò espressamente alla NASA di progettare.

Obama, con il discorso al Kennedy Space Center del 2010, effettivamente usò la retorica kennediana come “copertura” per una ritirata strategica dal volo umano istituzionale. Promettere Marte per il 2035 senza finanziare un modulo di discesa significava, in termini ingegneristici, ammettere che la missione non esisteva; e comunque facendo ciò Obama ne spostava l’implementazione ben al di là della fine del suo mandato. La giustificazione di Obama per non pensare più alla Luna fu la classica risposta di chi negli USA vede la “nuova frontiera” spaziale solo come un “piantare la bandiera”: «frankly, we’ve been there», facendo poi marketing a poco prezzo promettendo mirabolanti nuove tecnologie “di rottura”.

Biasimare Obama col senno di poi per le scelte fatte nel 2009-2010 sarebbe molto ingiusto nei suoi confronti. Il presidente si trovava a dover gestire le tremende conseguenze della peggior crisi finanziaria ed economica dal 1929, e la pressione sul debito pubblico per il “bail-out” delle banche era estrema. Che la Cina potesse arrivare sulla Luna prima che ci tornassero gli americani era oggettivamente, nel 2010, un problema del tutto secondario.

C’era però anche molto di ideologico in senso democratico e “liberal” nelle scelte di Obama. Ad esempio, fare della NASA soprattutto un ente demandato a monitorare la Terra dall’orbita, a cominciare dal riscaldamento climatico (ma allora la NOAA cosa ci sta a fare?), era perfettamente in linea con l’anima ecologista dei democratici.

La rivolta del complesso senatoriale-industriale e il “Senate Launch System”.

Ma a questo punto successe una cosa che l’amministrazione Obama non aveva previsto. Si realizzò un capovolgimento della tradizionale dialettica tra Casa Bianca e Congresso in tema di budget spaziale. In genere era la Casa Bianca che spingeva per i progetti spaziali e il Congresso che li tagliava. Stavolta invece fu il Congresso a forzare la mano al presidente: i senatori “spaziali” degli “Space States” (Alabama, Florida, Texas), sia democratici che repubblicani (che Emanuel detestava per il loro potere di ricatto sul budget NASA), non accettarono la chiusura dei rubinetti.

Senatori come Richard Shelby (Alabama) e Bill Nelson (Florida, ex-amministratore NASA) reagirono accusando Obama e il suo amministratore NASA, Charles Bolden, di voler distruggere la leadership americana nello spazio e di voler consegnare la Luna a russi e cinesi. Nel NASA Authorization Act del 2010, firmato l’11 ottobre di quell’anno, riuscirono a imporre al presidente la continuazione dello sviluppo della capsula Orion e l’implementazione di un “Space Launch System” (SLS), ossia un vettore superpesante che è essenzialmente l’Ares V di Constellation con un altro nome, dato che utilizza anche lui i vecchi componenti dello Shuttle (nella legge di istituzione, si parlava esplicitamente che doveva essere “Shuttle-derived”). Quando il Congresso impose l’SLS a Obama, gli ingegneri presero i disegni dell’Ares V di Constellation, sostituirono i problematici motori RS-68 con i vecchi RS-25 dello Shuttle e “restrinsero” il diametro del serbatoio per riutilizzare le attrezzature esistenti.

Infatti il vero scopo di SLS non è quello di permettere l’esplorazione spaziale umana oltre la LEO, ma di salvare i posti di lavoro negli stati dei “senatori spaziali”. Usare i motori RS-25 e i booster a combustibile solido (SRB) permetteva di mantenere attivi i contratti con Boeing, Aerojet Rocketdyne e Northrop Grumman. Negli USA questo tipo di politiche ha un nome: “pork barrel”, letteralmente “barile di maiale”. In pratica, il design dell’SLS è stato deciso in una commissione parlamentare, non in una commissione tecnica della NASA. Per un italiano, dà almeno la soddisfazione di constatare che certe cose non succedono solo nel suo paese.

L’SLS fu subito soprannominato “Rocket to Nowhere” perché inizialmente non aveva una missione definita: la Luna arrivò ufficialmente solo nel 2017 con l’amministrazione Trump e gli accordi Artemis. Obama non voleva sentir parlare di Luna, ed era logico: avrebbe significato in sostanza ritornare a quel programma Constellation da lui cancellato con tanta convinzione. Prendendo ispirazione dalla teoria di Augustine del “Flexible Path”, per dare qualcosa da fare ad Orion e SLS ci si inventò, senza molta convinzione, la ARM (“Asteroid Redirect Mission”), la missione-fuffa che fu stancamente portata avanti tra il 2011 e il 2016. L’idea bislacca era quella di catturare un masso da un asteroide con un braccio robotico, trascinarlo in orbita lunare e poi mandare gli astronauti a visitarlo. Era una missione nata solo per dare qualcosa da fare all’SLS senza ammettere di non voler tornare sulla superficie lunare. Di fatto Obama voleva congelare sine die qualsiasi iniziativa della NASA di esplorazione spaziale umana, e questo era il reale motivo per cui, in quegli anni, sembrava che i voli spaziali umani fossero in una specie di limbo.

Per salvare Constellation sarebbero bastati tre miliardi di dollari all’anno. Ma in pratica, nel tentativo di eliminare gli “sprechi” di Bush, Emanuel e Obama finirono per avallare la nascita del razzo più costoso e inefficiente della storia della NASA. Ma quel che è peggio per la geopolitica americana, la scelta di Obama fece perdere sette anni. Constellation aveva le sue grosse pecche, ma se gestito meglio (a partire dalla sostituzione del pessimo Ares I con una versione “man-rated” dei lanciatori pesanti disponibili) forse avrebbe già portato gli americani sulla Luna, con buona pace dei cinesi.

Donald Trump: oltre Obama, Artemis.

Arrivato alla Casa Bianca, il repubblicano Trump decise di cambiare di nuovo “pivot” tornando alla classica “grande visione” dell’esplorazione spaziale umana, tagliando oltretutto i fondi ai satelliti “ecologici” che tanto piacevano a Obama e ai democratici. Fu così Trump a lanciare Artemis.

Fatto comunque sta che quando, con la tartaruga cinese che rischiava di superare la lepre americana saltellante di qua e di là, la Luna da platonico obiettivo scientifico diventò un obiettivo geopolitico e, in prospettiva, militare, gli USA avevano perso sette anni.

Con il cambio di amministrazione tra Obama e Trump, la politica spaziale USA ebbe una svolta strategica. Nel 2017 il vicepresidente di Trump, Mike Pence, riattivò il National Space Council e firmò la “Space Policy Directive-1”. Questa direttiva presidenziale faceva un vero “ribaltone”, riorientando totalmente la NASA che da agenzia “ecologica” legata essenzialmente al monitoraggio della Terra tornava a pensare all’esplorazione umana della Luna come passo verso Marte.

Gli ingegneri della NASA, che avevano passato anni a cercare di giustificare missioni improbabili sugli asteroidi, missioni il cui vero scopo era in fondo quello di non farle mai, tirarono un sospiro di sollievo: sembrava finalmente venuto il momento di fare qualcosa di concreto. Fino al 2019, il programma Artemis non aveva ancora un nome “sexy”, era solo “Exploration Mission”. Jim Bridenstine, l’amministratore NASA dell’epoca, decise però che, per non farsi tagliare i fondi come al solito, occorreva fare una robusta opera di marketing e di branding: viene così scelto, con una buona dose di “femvertising”, il nome Artemis. Artemide era infatti la sorella gemella di Apollo.

Trump e Pence posero una scadenza folle, peggiore delle peggiori scadenze del Politburo: il 2024. A parte la “hybris” di dare per scontata la propria rielezione nel 2020, rimettere la bandiera americana sulla Luna alla fine del secondo mandato avrebbe significato per Trump concludere la sua carriera politica passando alla storia. Peccato per lui che l’ingegneria dei sistemi complessi, come la NASA suo malgrado sa benissimo, non segue affatto il ciclo elettorale americano di otto anni. La data probabile dell’evento storico slittò quasi subito al 2028. Ma la fretta, che è sempre cattiva consigliera, costrinse la NASA a fare scelte hardware disperate, col risultato di accumulare tutta una serie di compromessi tecnici che tra un po’ andremo a considerare.

Quando il sogno di Trump di essere rieletto nelle elezioni del novembre 2020 sfumò, molti davano per scontato che il nuovo presidente Joe Biden avrebbe cancellato Artemis per tagliare i costi, proprio come fece Obama con Constellation nel 2010. Invece, Biden non solo mantenne il programma, ma lo confermò integralmente. I motivi di questa scelta furono essenzialmente tre.

1) il conflitto geopolitico con la Cina, che nel 2010 era già in vista ma rimaneva ancora piuttosto teorico, dieci anni dopo era diventato una realtà palpabile. Constellation era un programma tutto sommato di prestigio nazionale; Artemis cominciava ad avere risvolti di “sicurezza nazionale”, una delle poche motivazioni che convincono gli americani a lasciar perdere la religione del budget e ad allargare i cordoni della borsa. Nel 2010 la Cina era ancora un attore spaziale secondario; nel 2021 era ormai stabilmente presente in orbita bassa con la stazione spaziale Tiangong e aveva annunciato di puntare al Polo Sud lunare, area fondamentale nella nuova trasposizione stile Alfred Tayer Mahan nello spazio che il Pentagono e soprattutto la Space Force iniziavano a fare. Biden non voleva passare alla storia degli USA come il presidente che perdeva una “space race”.

2) la partecipazione degli europei ad Artemis offriva una copertura internazionale: con gli europei impegnati nella costruzione dell’ESM e di Gateway, una cancellazione di Artemis avrebbe provocato una crisi diplomatica stile la “Skybolt crisis” tra USA e UK dei primi anni Sessanta. Biden quindi usò Artemis come strumento di soft power per isolare Russia e Cina, facendo firmare nell’ottobre 2020 a otto alleati (poi aumentati) gli “Accordi Artemis” a guida USA: il programma non era più solo questione di tecnologie, ma era diventato un “asset” diplomatico e geopolitico, come lo era stato a suo tempo la ISS.

3) Biden, soprattutto dopo la sberla che s’era preso Obama, sapeva che non poteva mettersi contro il “pork-barrel” bipartisan che aveva deciso il “Senate Launch System”. Da vecchio uomo di Stato, sapeva che mettersi contro i senatori democratici e repubblicani che proteggevano i posti di lavoro in Alabama, Florida e Mississippi sarebbe stato un suicidio politico. Così preferì “comprare la pace” con il Congresso mantenendo l’SLS, a patto che si continuasse a spingere sui privati.

Biden dette comunque un “tocco democratico” ad Artemis facendo marketing “inclusivo”: durante la sua amministrazione, il focus comunicativo si spostò pesantemente sul fatto che Artemis avrebbe portato la prima donna e la prima “persona di colore” sulla Luna. Sotto questo aspetto l’equipaggio di Artemis II è un capolavoro del politicamente corretto: un WASP, una donna, un nero e uno straniero (canadese, meglio un alleato vicino e fedele).

Di fatto Artemis è ben lungi da essere un programma spaziale ottimale dal punto di vista ingegneristico. Però è stato l’unico che sia riuscito a far coincidere interessi divergenti, ed è per questo che è sopravvissuto. Infatti 1) ha accontentato il Congresso, che voleva mantenere la filiera produttiva dello Shuttle in modo da non perdere posti di lavoro e quindi voti; 2) ha accontentato i privati, che continuano a mantenere un ruolo centrale; 3) ha coinvolto gli alleati NATO, che hanno così avuto quote di lavoro e si sono legati alla geopolitica spaziale USA con gli “Accordi Artemis” in funzione anticinese. Così è diventato abbastanza resiliente a tutti i tentativi di tagli al budget, e ci si può aspettare che la sua chiusura, se ci sarà, possa essere data solo da un clamoroso fallimento tecnico e non da magheggi contabili.

Sto pensando di dedicare un prossimo articolo al carattere “di compromesso” di Artemis, ma questo mi costringerebbe a uscire dal seminato della narrazione che viene fatta sull’argomento. I prossimi saranno mesi molto importanti, con il lancio di Artemis II, il terzo lancio del New Glenn e il nuovo test di Starship. Un articolo pubblicato prima di questi eventi rischierebbe di dire cose superate. Augurandoci che tutto vada per il meglio.

Un’anticipazione del prossimo articolo

Per capire Artemis bisogna tornare al 2003, quando la tragedia del Columbia provocò il “pivot” politico dell’abbandono totale degli aerospazioplani (come il progetto dell’Orbital Space Plane) e il ritorno delle capsule per il volo spaziale umano. Lo Space Shuttle sarebbe stato dismesso il prima possibile, appena terminata la costruzione della Stazione Spaziale Internazionale (ISS). Questo però avrebbe lasciato senza lavoro non solo la NASA, ma anche tutta una serie di distretti industriali nei cosiddetti “Space States” (Texas, Florida, Louisiana, Alabama, Utah) la cui dismissione avrebbe causato non solo la perdita di asset strategici, ma anche fortissime contestazioni politiche. L’allora presidente Bush jr. decise allora di lanciare il programma Constellation per il ritorno degli USA sulla Luna. Guarda caso, i due vettori del programma Constellation, l’Ares I e l’Ares V, sarebbero stati costruiti con l’hardware dello Shuttle: pubblicamente perché ciò avrebbe portato a grandi risparmi e maggiore affidabilità, di fatto perché si volevano mantenere le linee produttive aperte.

Con il nuovo presidente Barack Obama si ebbe per la NASA il tradizionale ribaltone di ogni cambio di amministrazione. Pressato dalla sofferenza del debito pubblico federale a causa del salvataggio delle banche dopo la crisi dei subprime, e legato a un elettorato “benaltrista” che vedeva nei grandi progetti NASA solo uno spreco di denaro pubblico, Obama avrebbe voluto disfarsi dell’esplorazione umana dello spazio, lasciare ai privati i voli in LEO per la ISS, e trasformare la NASA in un’agenzia solo scientifica, non ingegneristica, che avrebbe dovuto smetterla di progettare razzi, dando tutto in outsourcing e limitandosi a comprare “posti a sedere” dai privati. E che soprattutto fosse destinata principalmente all’unica cosa che per i “benaltristi” poteva giustificare l’esistenza stessa della NASA, ossia l’osservazione della Terra, in modo particolare il monitoraggio del cambiamento climatico. Fatto sta, che sulla scia dei risultati della cosiddetta Commissione Augustine, Obama cancellò Constellation. Notare bene: Constellation fu cancellata con il pretesto delle solite ragioni di budget, solo per essere ripresa sette anni dopo, in una veste più farraginosa e soprattutto ancora più costosa, con Artemis.

Obama però aveva sottovalutato il potere politico dei parlamentari degli “Space States”, come il potentissimo senatore dell’Alabama Richard Shelby. Huntsville, in Alabama, ospita il Marshall Space Flight Center della NASA e migliaia di posti di lavoro legati a Boeing e Lockheed Martin. Cancellare Constellation avrebbe significato mandare in fumo gran parte dell’economia dello stato che Shelby rappresentava. Come membro di spicco, e poi presidente, dello United States Senate Committee on Appropriations, fece un’alleanza “bipartisan” con altri senatori e deputati degli “Space States” e bloccò le richieste di fondi della Casa Bianca finché Obama non fu costretto a cedere. E infine, nel NASA Authorization Act del 2010, scrisse, letteralmente di suo pugno, il mandato legale che obbligava la NASA a costruire un vettore pesante utilizzando i contratti e le tecnologie dello Space Shuttle. Era nato lo Space Launch System (SLS), subito ribattezzato “Senate Launch System”.

Obama dovette ingoiare il rospo, ma fece in modo di vendicarsi. L’SLS, finché fosse rimasto lui alla Casa Bianca, sarebbe rimasto un “rocket to nowhere”: lui non avrebbe mai e poi mai resuscitato Constellation accettando la costruzione di un lander lunare. Da qui, nel famoso discorso al Kennedy Space Center del 15 aprile 2010, l’annuncio della fumosa missione “Asteroid Redirect Mission” (ARM), assieme al solito proclama su Marte che tanto non costava nulla, e soprattutto la liquidazione di ogni ritorno sulla Luna con la frase «But I just have to say pretty bluntly here: We’ve been there before», rimando assolutamente idiota alla logica del “flag and footsteps”. Come a dire: avete voluto il vostro razzo, ma con me alla Casa Bianca non lo vedrete volare mai. Alla NASA veniva in pratica vietato anche solo di pronunciare la parola “Luna”, costringendola a lavorare (per modo di dire) sulla missione-farsa dell’asteroide da catturare, pur di giustificare l’esistenza del razzo senza che Obama dovesse ammettere di aver perso contro Shelby. Ma tanto a quest’ultimo e agli altri parlamentari interessava che gli indotti nei loro stati fossero mantenuti, non interessava che il razzo volasse, anzi in fondo era pure politicamente controproducente se questo avesse palesato difetti sostanziali o magari fosse pure esploso.

In pratica, l’SLS svolgeva la sua funzione non tanto nel volare, quanto semplicemente nell’esistere: si trattò di un caso maiuscolo di politica del pork barrel, ossia la consuetudine da parte dei parlamentari americani di far inserire nei bilanci federali voci di spesa allo scopo di deviare denaro pubblico verso i propri distretti elettorali, assicurandosi così la rielezione. Il termine deriva dall’usanza dei proprietari terrieri del Sud di regalare, in occasioni festive, un barile di maiale salato ai propri schiavi. L’SLS in pratica fu un sussidio governativo mascherato: non un razzo vettore, ma un ammortizzatore sociale.

A questo punto accadde una cosa apparentemente secondaria, ma che in realtà ebbe poi un effetto domino enorme sull’architettura di Artemis. Nel 2011-2012, l’ESA si trovava in una posizione finanziaria scomoda nei confronti della NASA: doveva pagare la sua quota di costi di gestione annuali per la Stazione Spaziale Internazionale (ISS). L’Europa, che allora era in piena crisi dell’euro e del debito sovrano, non aveva abbastanza liquidità da girare a Washington; nel mentre, la NASA si trovava con la capsula Orion che era stata salvata dal Congresso, ma senza i finanziamenti per costruirne il modulo di servizio. La NASA propose così all’ESA un do ut des: per pagarci i debiti ci costruite il modulo di servizio per Orion. L’ESA accettò in modo entusiastico, sia perché era un contratto che permetteva agli ingegneri europei di non finire in cassa integrazione, sia perché era convinta che così sarebbe entrata nel “salotto buono” dell’esplorazione dello spazio profondo. Nacque così l’ESM (European Service Module).

Solo che gli americani sapevano benissimo che la Casa Bianca non aveva nessuna intenzione di far volare Orion in una missione reale. Durante le trattative, l’allora amministratore della NASA, Charles Bolden, fece capire esplicitamente che il lavoro era “al risparmio”. Furono applicati vincoli progettuali rigidissimi che imposero all’ESA di non progettare nulla da zero, ma di cannibalizzare hardware esistente: si sarebbe preso l’ATV (Automated Transfer Vehicle) per l’ISS e lo si sarebbe accoppiato con un vecchio motore AJ10-190 (OMS) recuperato direttamente dagli avanzi di magazzino del programma Space Shuttle. Tanto Orion non sarebbe andata da nessuna parte. Almeno così allora pensavano.

Nel 2017 salì alla Casa Bianca, per il suo primo mandato, Donald Trump, e si ebbe l’ennesimo ribaltone: il nuovo presidente buttò nella pattumiera la NASA “ecologica” di Obama, ricostituì dopo 24 anni il National Space Council e con la “Space Policy Directive 1” riesumò il programma lunare, che poco dopo riceverà il nuovo nome di “Artemis”. Trump concepiva lo spazio come uno strumento di potere geopolitico nazionale: se l’America doveva tornare di nuovo grande, aveva bisogno di un programma spaziale grande. Artemis è l’erede diretto di Constellation.

Gli anni dal 2017 al 2020 furono spesi per definire il profilo di missione. Era chiaro che un punto fermo sarebbe stato l’utilizzo dell’hardware già disponibile, quindi SLS, Orion e il modulo di servizio europeo ESM. Insomma, si può ben dire che la missione era per l’hardware, e non l’hardware per la missione. La scelta al risparmio per l’ESM a questo punto si rivelò in tutta la sua gravità: rispetto all’SM di Apollo, con i suoi 2800 m/s di Δv, l’ESM arrivava appena a 1250 m/s di Δv. Questo significava che l’ESM era troppo asfittico per scendere nel pozzo gravitazionale lunare, entrare in un’orbita circolare bassa e risalire. Per questioni di tempo, soldi e di accordi internazionali, l’ESM non si poteva toccare. Così alla NASA scomodarono la geometria differenziale e l’astrodinamica non lineare per ottenere la NRHO, o Near-Rectilinear-HALO-Orbit: una sofisticatissima traiettoria in bilico tra Terra, Luna e il punto di Lagrange L₂, che minimizzava il consumo di energia rendendo la missione lunare alla portata dell’ESM. Ma la NRHO è un’orbita fortemente ellittica e instabile: Orion vi transita a velocità variabili, trascorrendo gran parte del tempo a grande distanza dalla Luna (fino a 70.000 km). Questo significava che capsula Orion e lander potevano fare solo rendezvous asincroni, ossia con finestre di arrivo sfasate nel tempo che avrebbero costretto capsula e lander a lunghe attese in orbita, con tempi di stazionamento incompatibili con l’autonomia limitata di Orion. Fu così inventata una mini-stazione spaziale in orbita NRHO dove Orion avrebbe potuto attraccare e attendere l’arrivo del lander. La complicazione rispetto all’architettura di missione dell’Apollo con la sua orbita lunare bassa (LLO) era palese, ma il “Lunar Gateway”, come si chiamò la stazione, fu subito venduta come un grande passo per l’umanità, una magnifica mini-ISS in orbita lunare (sfumando le sostanziali differenze tra NRHO ed LLO, e inventandosi oltretutto la scusa, riguardo a quest’ultima, che era fisicamente impossibile a causa dei “mascons”).

La costruzione del Lunar Gateway fu subito appaltata ai partner europei, che oltretutto fin dai tempi dello Spacelab avevano accumulato un’esperienza invidiabile nella costruzione di moduli abitativi orbitali. Oltre a garantire lavoro ad alta tecnologia, il Gateway permetteva di applicare ad Artemis la filosofia internazionale della ISS, dove il partenariato internazionale diventa trattato internazionale, rendendo molto più difficile per un paese ritirarsi dal progetto senza generare un incidente diplomatico. Si giunse così, nel 2020, agli Artemis Accords.

Quando Joe Biden vinse le elezioni alla fine del 2020, tutti gli analisti politici davano per scontato il copione di sempre: la Casa Bianca cambia colore politico, il nuovo presidente cancella il programma spaziale del predecessore per distruggerne l’eredità e la NASA ricomincia da capo con un foglio bianco. Lo aveva fatto Clinton con Bush sr., lo aveva fatto Bush jr. con Clinton, lo aveva fatto Obama con Bush jr., lo aveva fatto Trump con Obama. Questo giochetto fece perdere agli USA vent’anni e una montagna di soldi, costringendo la NASA a utilizzare lo Space Shuttle per trent’anni.

Quando Bush jr. lanciò il programma Constellation, gli europei chiesero di parteciparvi. Ma l’amministrazione Bush voleva mantenere Constellation esclusivamente americano, e perciò dichiarò che le collaborazioni internazionali a Constellation avrebbero sottostato alle norme ITAR (International Traffic in Arms Regulations, la normativa americana sull’esportazione di tecnologie militari e duali). Questo sostanziale blocco al trasferimento di know-how ingegneristico costrinse gli europei a lasciar perdere, poiché l’impossibilità di ottenere uno scambio paritario di tecnologie strategiche azzerava ogni ritorno industriale. Ma questo tolse a Constellation un’arma per sopravvivere: essendo un programma solo americano, quello che un presidente USA fa, un altro presidente USA disfa (a meno che non si tratti di progetti militari).

Comunque, fatto sta che Biden non toccò un bullone di Artemis: si limitò a rendere il programma più “inclusivo” e politicamente corretto, per farlo digerire meglio all’elettorato democratico (la composizione dell’equipaggio di Artemis II da questo punto di vista è stato un capolavoro). Perché? Ci sono tre risposte.

La prima è inerente alla politica interna americana. Semplicemente, Biden non voleva commettere l’errore politico fatto da Obama nel sottovalutare i senatori degli “Space States”. La seconda l’abbiamo già detta: Artemis non era più solo una questione americana, ma coinvolgeva anche paesi esteri. Il terzo motivo è quello più interessante. Nel 2010, ai tempi della cancellazione di Constellation, il programma spaziale cinese sembrava ancora giocare con le Soyuz e le Salyut sovietiche degli anni Settanta: andare sulla Luna o meno sembrava ancora una questione solamente americana, e le previsioni dicevano che i cinesi non sarebbero riusciti ad andarci prima almeno del 2040.

Ma nel giro di un decennio la percezione geopolitica cambiò totalmente: nel 2021 la Cina iniziò l’assemblaggio in orbita della stazione spaziale modulare Tiangong e ufficializzò l’obiettivo del primo sbarco umano sulla Luna entro il 2030, assieme allo sviluppo dei due vettori super-pesanti CZ-9 e CZ-10. Quello che nel 2010 veniva liquidato come un lento programma di reverse engineering si era trasformato in una minaccia reale alla tabella di marcia di Artemis. Oltretutto, l’architettura cinese è stata pensata fin dall’inizio per essere razionale rispetto ai requisiti di missione: due vettori Lunga Marcia 10 (CZ-10) da 70 tonnellate in LEO metteranno in orbita terrestre bassa la capsula “Mengzhou” e il lander “Lanyue” con due lanci separati. Questi due veicoli compiranno un docking in orbita lunare bassa (LOR, Lunar Orbit Rendezvous). La tecnologia utilizzata dai cinesi è avanzata ma concettualmente conservativa – basti pensare all’uso di propellenti ipergolici – facendo vedere come il primo parametro considerato sia l’affidabilità, ottenuta soprattutto attraverso la semplicità. Se Biden avesse cancellato Artemis per l’ennesimo piccolo cabotaggio politico interno, avrebbe regalato la Luna alla Cina.

Se la parte orbitale della missione Artemis era stata “congelata”, rimaneva ancora da definire la parte più importante: il lander, che oltretutto causa la NRHO avrebbe dovuto svolgere la gran parte del lavoro per raggiungere la superficie lunare e poi risalire. Secondo i nuovi paradigmi di outsourcing ai privati, la NASA si sarebbe rivolta a una soluzione “commerciale” per il modulo di allunaggio, ma il piano si scontrò immediatamente con la realtà finanziaria: a fronte di un fabbisogno stimato di oltre 3 miliardi di dollari per finanziare lo sviluppo iniziale, il Congresso tagliò i fondi richiesti dall’agenzia del 75%. Trovandosi con le spalle al muro e nell’impossibilità di pagare due costruttori per garantire la ridondanza, la NASA accettò l’offerta in forte dumping di Elon Musk da 2,89 miliardi di dollari — circa la metà rispetto ai 6 miliardi chiesti da Blue Origin. Musk stracciò il prezzo per un preciso calcolo strategico: far cofinanziare allo Stato americano la sua Starship per Marte, adattando alle esigenze lunari della NASA una macchina mastodontica concepita per tutt’altro scenario operativo.

Jeff Bezos, il padrone di Amazon e di Blue Origin, scatenò una durissima battaglia legale che fermò il programma del lander Starship HLS per un anno. Ma i dubbi sull’architettura di Starship HLS alla NASA rimanevano, e per recuperare la necessaria ridondanza e mettere in sicurezza i piani di sbarco, la NASA appena furono di nuovo allentati i cordoni della borsa resuscitò l’idea di un progetto di “backup”, assegnando nel maggio 2023 un contratto da 3,4 miliardi di dollari alla Blue Origin di Bezos per lo sviluppo del lander Blue Moon.

Bisogna a questo punto fare una doverosa precisazione sulla natura del New Space legato ad Artemis: esso è legato a due società – SpaceX e Blue Origin – che hanno dietro le spalle due super-multimiliardari che hanno legato le loro stesse esistenze a visioni a lungo termine sul futuro dell’umanità nello spazio. Elon Musk e Jeff Bezos possono permettersi un approccio in grande stile perché sono forti della certezza di poter appianare le perdite finanziarie e le difficoltà tecniche delle loro creature attingendo direttamente ai propri sterminati patrimoni personali. Esistono molte altre startup di New Space, ma nessuna di queste può permettersi né di far esplodere un prototipo ogni quattro mesi, né di passare dieci anni a rifinire teoricamente il proprio progetto. Più che libera concorrenza, si tratta di un duopolio.

Il 2026 per Artemis è stato un anno pesante. La rivalità tra USA e Cina ha scatenato una nuova “corsa alla Luna” simile a quella degli anni Sessanta del secolo scorso. Il nuovo amministratore della NASA, Jared Isaacman, di fronte all’eventualità sempre più concreta che l’architettura “barocca” di Artemis venga superata dalla semplicità dell’architettura cinese, ha dovuto compiere scelte dolorose. Ha bloccato lo sviluppo dell’EUS (Exploration Upper Stage) per “congelare” la configurazione di SLS; ha cancellato il Lunar Gateway, ritenuto un orpello inutile date le prestazioni previste per i nuovi lander (“girando” il lavoro degli europei alla base lunare di superficie); di fronte ai ritardi nello sviluppo dei lander, ha trasformato Artemis III in una missione di test in orbita terrestre bassa, in pratica una riedizione della missione Apollo 9. D’altra parte, il successo della missione Artemis II ha costituito un primo vero avanzamento del programma con una missione umana reale.