Si chiama Lunar Gateway e sarà la prima stazione spaziale a orbitare intorno alla Luna. L’avamposto umano più lontano di sempre verrà inaugurato nel 2027 e sarà il frutto della collaborazione tra le agenzie Nasa, Esa, Csa, Jaxa e gli Emirati Arabi. Fondamentale per la sua realizzazione è anche il contributo dell’Italia, grazie ad Asi e all’industria italiana. L’avamposto fungerà come base per la ricerca scientifica nello spazio profondo e fornirà un supporto fondamentale alle future missioni destinate alla superficie lunare previste dal programma Artemis.
Con una lunghezza di circa 20 metri, il Gateway sarà molto più piccolo della Stazione Spaziale Internazionale (Iss). La futura stazione avrà un’orbita lunare fortemente ellittica, stabile e facilmente raggiungibile dalla Terra, che permetterà non solo l’accesso alla Luna ma anche di spingersi nel futuro fino a Marte.
«Questo gateway, questa microstazione orbiterà attorno alla Luna con un’orbita ellittica che va lontano dalla Luna fino a 70.000 km e vicino alla Luna fino a 2.000 km – afferma Sara Pastor, responsabile del team lunare di Esa – Da questi 2000 km si accede agevolmente con l’equipaggio sulla superficie lunare. L’orbita del gateway è di 6-7 giorni. È un’orbita che permette una manutenzione orbitale molto buona, che vuol dire che non richiede tanto propellente per tenere l’orbita, quindi un’orbita altamente stabile; è un’orbita che ha continuamente visibilità con la superficie della Terra. Ha accesso, come ho appena detto, sulla superficie lunare per gli astronauti vicino anche al Polo Sud, al South Pole, che è un’area che è stata identificata come strategica sia da un punto di vista scientifico, ma soprattutto da un punto di vista di esplorazione delle risorse che potrebbero poi essere utilizzate direttamente sulla superficie lunare. Ha un “accesso facile”, nel senso che dalla Terra si arriva in quest’orbita con praticamente quasi tutti i lanciatori che sono al momento disponibili; è anche un’orbita che permette di fare delle escursioni verso Marte, quindi da lì con un minimo consumo di propellente, quindi di combustibile, si riesce a fare delle escursioni, dei cambi orbitali e andare verso Marte e tornare indietro: si chiama proprio Mars Excursion, quindi permette anche di prepararsi per Marte. In più, essendo in deep space, è un test bed perfetto per accedere e testare le tecnologie per deep space e in visione anche di esplorazioni del pianeta Marte».
La sua orbita lunare porterà il Gateway 1000 volte più lontano dalla Terra rispetto alla Iss, distanza per cui la stazione verrà abitata solo dai 30 ai 90 giorni all’anno vista la difficoltà logistica di portarvi a bordo acqua e ossigeno dalla Terra e la mancanza di tecnologie per il riciclaggio delle risorse vitali in orbita.
Lontana dalle interferenze della gravità e del campo magnetico terrestre, il Gateway sarà il laboratorio ideale per la ricerca in deep space, ma anche un ambiente estremo per gli equipaggi.
«L’ambiente delle radiazioni sul gateway è chiaramente diverso da quello della stazione spaziale – afferma Sara Pastor, responsabile del team lunare di Esa – perché siamo in un environment completamente diverso: le radiazioni sono molto più alte, ci sono le radiazioni cosmiche e quelle solari. Alcune sono prevedibili poche ore prima dell’impatto col Gateway e per queste si potrà cercare di proteggere il più possibile gli astronauti. Altre non sono prevedibili e quindi gli astronauti verranno protetti permanentemente. Quello che stiamo facendo nella fase iniziale del Gateway è di avere degli strumenti che misureranno le radiazioni fuori dal gateway e dentro al gateway, in modo da capire anche quant’è la protezione naturale che viene data dalle strutture; e le prime misurazioni di queste radiazioni dovrebbero essere disponibili dopo i primi moduli che verranno lanciati, che sono Halo della Nasa e il Pppe, che è il Power Propulsion Elements; perché a quel punto avremo già due equipaggiamenti che sono costruiti dall’Esa: uno è chiamato Ersa e misura le radiazioni esterne al modulo e uno che è chiamato Ida che misura invece le radiazioni interne ai moduli. Già quindi dalla prima missione noi saremo in grado di capire qual è la protezione che i moduli danno».
Gateway sarà composta da 5 moduli e verrà assemblata in orbita lunare in diverse fasi: il primo modulo abitativo a essere lanciato sarà Halo di Nasa, la cui struttura principale è stata realizzata da Thales Alenia Space a Torino, grazie anche alla sinergia con l’Agenzia Spaziale Italiana per la realizzazione di moduli pressurizzati.
«L’industria italiana si è assicurata il ruolo di leader per quanto riguarda tutte le parti pressurizzate, ovvero quelle parti della stazione che saranno poi destinate a ospitare l’equipaggio umano – afferma Raffaele Mugnuolo, responsabile dell’Ufficio Esplorazione e Infrastrutture orbitanti di Asi – Questo ovviamente grazie agli investimenti fatti nei decenni precedenti dal governo italiano e dall’Agenzia Spaziale Italiana che hanno creduto strategico investire nella realizzazione e nello sviluppo delle tecnologie per i moduli abitativi. L’Italia ha fornito grossi contributi alla realizzazione della stazione spaziale, quindi, grazie a questa esperienza adesso stiamo portando le nostre capacità anche sul Lunar Gateway».
«Per Thales Alenia Space è un momento molto importante – afferma Giampiero di Paolo, amministratore delegato di Thales Alenia Space Italia – noi siamo protagonisti nell’esplorazione lunare con l’equipaggio e forniremo tecnologie fondamentali per la sicurezza, per il comfort degli astronauti in orbita e sulla superficie lunare. Noi, grazie a questi anni in cui abbiamo lavorato a contatto con l’Agenzia Spaziale Italiana, abbiamo acquisito una grande esperienza nel campo dei moduli abitati e abbiamo coinvolto moltissime aziende della filiera spaziale italiana e anche dell’Europa.
Grazie anche al nostro azionista Leonardo che ha investito tantissimo nella tecnologia per la Luna e ci ha sostenuto moltissimo in queste iniziative, oggi noi siamo un assetto fondamentale per lo spazio in Italia, in Europa e nel mondo».
A inizio 2025, Thales Alenia Space ha consegnato il modulo pressurizzato di Halo a Northrop Grumman in Arizona, dove verrà collaudato, per poi essere integrato, presso il Kennedy Space Center della Nasa in Florida, con il Ppe, l’elemento che fornirà l’alimentazione e la propulsione nella fase iniziale del Gateway.
Questi primi due moduli, Halo e Ppe, saranno lanciati insieme nel 2027 su un razzo Falcon Heavy di SpaceX.
«Nello stesso modulo, nell’Halo, verranno anche installati degli equipaggiamenti che sono sviluppati dall’Agenzia Spaziale Europea, dall’Esa – afferma Sara Pastor, responsabile del team lunare di Esa – Il primo è il cosiddetto Hlcs o Lunar Link che farà da relay tra la Terra e la superficie lunare passando per il Gateway, mentre le comunicazioni dei dati, della telemetria, dei comandi dal gateway alla Terra avverranno tramite un sistema di comunicazioni che è installato sul Ppe».
Sarà invece Artemis IV, la prima missione del Gateway con equipaggio prevista nel 2028, a portare il secondo modulo abitativo I-Hab ad agganciarsi ad Halo in orbita lunare, sfruttando come traino spaziale la navicella Orion.
I-Hab è il contributo principale di Esa al Gateway e verrà realizzato da Thales Alenia Space Italia, con l’importante collaborazione di Jaxa per i sistemi vitali.
«I-Hab è un modulo abitativo – afferma Sara Pastor, responsabile del team lunare di Esa – Avrà parecchie delle funzioni abitative per gli astronauti, quindi i quarter, che sono delle aree private dove gli astronauti possono lavorare e riposarsi; avrà una piccola zona cucina in cui ci sarà una tavoletta per poter mangiare, ci sarà un fornetto, ci sarà il distributore dell’acqua: queste sono le funzioni principali. E poi è il modulo che ha la maggior parte dei sistemi di controllo della dell’ambiente, quindi controllo di pressione, temperatura, umidità, la rimozione della CO2. La maggior parte di questi equipaggiamenti è sviluppata dalle industrie giapponesi per la Jaxa».
«Nel 2020 Thales Alenia Space è stata selezionata dall’Agenzia Spaziale Europea come prime contractor della fornitura del Lunar I-Hab – afferma Giampiero di Paolo, amministratore delegato di Thales Alenia Space Italia – Anche in questo caso noi siamo responsabili della gestione complessiva del programma, dell’ingegneria e della progettazione e realizzazione di importanti sistemi del modulo stesso, in particolare quelli legati agli aspetti ergonomici legati ai fattori umani. Inoltre, siamo responsabili di tutti i sistemi termici e meccanici e infine realizzeremo l’assemblaggio, l’integrazione e i test di sistema».
I-Hab è ancora in fase di sviluppo. Un suo modello in scala reale è però attualmente testato nei laboratori torinesi, dove gli esperti di Thales e gli astronauti Luca Parmitano dell’Esa e Stanley G. Love di Nasa hanno valutato l’accessibilità e la manovrabilità all’interno del modulo sia per le attività quotidiane sia per le operazioni straordinarie una volta in orbita.
«È importante quello che abbiamo studiato per questo sistema – afferma Giampiero di Paolo, amministratore delegato di Thales Alenia Space Italia – è proprio l’aspetto ergonomico del modulo che orbiterà intorno alla Luna che potrà garantire la sicurezza e il comfort degli astronauti in orbita e garantire come si svolgeranno le operazioni quotidiane degli astronauti sul modulo stesso».
La missione Artemis V, prevista nel 2030, lancerà invece il quarto modulo chiamato Lunar View, che si aggancerà al Gateway sempre tramite la navicella Orion.
La struttura pressurizzata di Lunar View è di nuovo realizzata da Thales Alenia Space a Torino. Il modulo fornirà il propellente per la propulsione della stazione quando i serbatoi del Ppe si esauriranno. Grazie a sei finestre che permetteranno una vista a 360°, il Lunar View sarà inoltre il punto di osservazione della Luna e dello spazio per gli equipaggi.
«La parte pressurizzata è molto simile a I-HAB e HALO da un punto di vista di struttura – afferma Sara Pastor, responsabile del team lunare di Esa – Internamente sarà usata più per cargo storage; ma fondamentale ha le finestre, quindi sarà il modulo che avrà le finestre 360° per permettere agli astronauti di fare scienza utilizzando le camere, simile a cosa viene fatto sulla stazione spaziale internazionale. È un metodo per psicologicamente aiutare anche gli astronauti lontani dalla Terra in questo environment chiuso».
L’ultimo modulo pressurizzato del Gateway sarà invece l’emiratino Airlock, che verrà realizzato ancora da Thales Alenia Space Italia, grazie a un contratto siglato dall’industria italiana con il Mohammed Bin Rashid Space Centre (MBRSC) ad Abu Dhabi lo scorso febbraio.
«Il modulo Airlock è l’esempio di come la nostra azienda, con grande supporto dell’Agenzia Spaziale Italiana è in grado di posizionarsi non solo presso le istituzioni europee, le istituzioni italiane, ma anche nel mondo commerciale. – afferma Giampiero di Paolo, amministratore delegato di Thales Alenia Space Italia –Questo sistema, questo modulo sarà progettato per consentire attività extra veicolari degli astronauti, migliorare le prestazioni e l’utilizzo del gateway e anche per offrire spazio per esperimenti scientifici. È un modulo pressurizzato, sarà utilizzato per lo stoccaggio e la manutenzione delle tute e per lo stoccaggio degli strumenti e delle attrezzature relative, come una specie di deposito scientifico e quindi per il trasferimento degli strumenti scientifici e dell’hardware del gateway. Consegneremo il modulo Airlock al Kennedy Space Center nel maggio 2030».
Ma se il Gateway costituirà la porta di accesso verso la Luna, sarà il lander Argonaut di Esa a portare strumenti ed equipaggi dalla stazione orbitante fino al suolo lunare. Programma totalmente europeo, il lander Argonaut verrà realizzato di nuovo da Thales Alenia Space a Torino e garantirà all’Europa un accesso autonomo sulla superficie lunare.
«Il programma riguarda appunto lo sviluppo della capacità di accedere alla superficie lunare tramite un lander che sarà in grado di scendere sulla superficie della Luna – afferma Raffaele Mugnuolo, responsabile dell’ufficio Ufficio Esplorazione e Infrastrutture orbitanti di Asi – e di trasportare una certa quantità di materiale per offrire questo servizio di cargo, che sarà poi ovviamente a supporto della dell’architettura Artemis in senso più generale. Questo programma dell’Esa che vede l’Italia come appunto paese leader è molto importante perché consentirà all’Europa di raggiungere quell’autonomia nell’accesso allo spazio, in particolare nell’accesso alla superficie lunare, Quindi non più la necessità di stabilire collaborazioni in internazionale con altri paesi, ma avere la capacità in Europa di accedere alla superficie umana e quindi aprire tutta una serie di prospettive sia per quanto riguarda la ricerca scientifica che per quanto riguarda lo sviluppo di tecnologie».
«Il primo volo di Argonaut è previsto per il 2030 – afferma Giampiero di Paolo, amministratore delegato di Thales Alenia Space Italia – e trasporterà carichi di navigazione e telecomunicazione, e poi un sistema di stoccaggio dell’energia e quindi attrezzature per consentire alle aziende europee di esplorare il Polo sud lunare. Anche in questo caso è stato fondamentale il supporto delle nostre istituzioni, di Leonardo ed anche dell’Agenzia Spaziale Italiana».
L’Italia sarà protagonista anche nella realizzazione del primo avamposto stabile sul suolo lunare: il Multi-Purpose Habitat module. Asset strategico del programma Artemis, nato dagli accordi bilaterali tra Asi e Nasa, il primo modulo lunare permanente sarà realizzato di nuovo da Thales Alenia Space a Torino.
«Anche in questo caso stiamo sfruttando le competenze, il know how acquisito nel corso dei decenni scorsi – afferma Raffaele Mugnuolo, responsabile dell’ufficio Ufficio Esplorazione e Infrastrutture orbitanti di Asi – quando abbiamo sviluppato moduli pressorizzati per la stazione spaziale, adesso per il gateway, e adesso stiamo trasferendo questo tipo di tecnologia di conoscenza anche sulla superficie lunare; e saremo i primi a sviluppare questo tipo di eh infrastruttura permanente sulla superficie lunare che sarà in grado di ospitare almeno tre astronauti per un minimo di 13 giorni. Il modulo sarà in grado di ospitare una serie di esperimenti che potranno essere svolti in maniera autonoma o controllati da terra in modo che l’infrastruttura venga utilizzata per tutti i giorni dell’anno».
«Possiamo anche definirlo come il primo avamposto permanente sulla superficie lunare – afferma Giampiero di Paolo, amministratore delegato di Thales Alenia Space Italia – È dotato oltre alle strutture meccaniche, termiche, energetiche anche di una struttura intelligente che favorisce la mobilità e l’autonomia energetica. E non a caso esso un sistema che fornirà e garantirà la fornitura di acqua, energie e risorse vitali per gli astronauti. La società Altec a Torino inoltre si occuperà della gestione del mantenimento del centro operativo di controllo del modulo. Stiamo già costruendo in Altec un simulatore dell’ambiente lunare, come già era presente uno del terreno marziano. Ci sarà infatti anche il centro di controllo della missione ExoMars su Marte proprio in Altec che grazie all’esperienza acquisita su questo programma noi faremo lo stesso centro per il controllo della missione sulla Luna».
La nuova conquista del territorio lunare, che vedrà nelle prossime missioni permanenti sulla superficie del nostro satellite la sfida più grande, non può quindi fare a meno del ruolo dell’Italia e del know how che la scienza spaziale e l’industria italiana sono oggi in grado di trasferire dall’orbita terrestre alla Luna.
