Il 29 luglio 1958 il presidente Eisenhower firmò la legge istitutiva della National Aeronautics and Space Administration. All’epoca gli Stati Uniti avevano messo in orbita circa 30 kg di piccoli satelliti. Meno di 11 anni dopo, Neil Armstrong e Buzz Aldrin sbarcarono sulla Luna.

Il presidente Obama ha firmato un atto di autorizzazione della NASA l’11 ottobre 2010. Tra le sue disposizioni, la legge prevedeva che la NASA creasse il razzo Space Launch System e lo preparasse per il lancio nel 2016. Sembrava ragionevole. A quel tempo, la NASA lanciava razzi, anche molto grandi, da mezzo secolo. E in un certo senso, questo nuovo razzo SLS era già stato costruito.

L’aspetto più impegnativo di quasi tutti i veicoli di lancio sono i suoi motori. Nessun problema: il razzo SLS utilizzerebbe i motori rimasti dal programma dello space shuttle. I suoi booster montati lateralmente sarebbero versioni leggermente più grandi di quelli che hanno alimentato la navetta per tre decenni. La parte più recente del veicolo sarebbe il suo grande stadio centrale, che ospita serbatoi di carburante a idrogeno liquido e ossigeno per alimentare i quattro motori principali del razzo. Ma anche questa componente era derivata. Il diametro di 8,4 metri del core stage era identico al serbatoio esterno dello space shuttle, che trasportava gli stessi propellenti per i motori principali dello shuttle.

Ahimè, la costruzione non è stata così facile. Il programma missilistico SLS della NASA è stato un disastro fin dall’inizio. È stato efficiente proprio in una cosa, distribuendo posti di lavoro a grandi appaltatori aerospaziali negli stati dei principali leader dei comitati del Congresso. Per questo motivo, i legislatori hanno trascurato anni di ritardi, un costo di sviluppo più che raddoppiato a oltre $ 20 miliardi e la disponibilità di razzi molto più economici e riutilizzabili costruiti dal settore privato.

Quindi eccoci qui, quasi una dozzina di anni dopo la firma di quell’atto di autorizzazione, e la NASA è finalmente pronta a lanciare il razzo SLS. L’agenzia ha impiegato 11 anni per passare dal nulla alla Luna. Ci sono voluti 12 anni per passare dall’avere tutti gli elementi costitutivi di un razzo ad averlo sulla rampa di lancio, pronto per un volo di prova senza equipaggio.

Ho emozioni decisamente contrastanti.

Con il lancio a pochi giorni di distanza, sono incredibilmente felice per le persone della NASA e delle compagnie spaziali che hanno lavorato sodo, tagliato la burocrazia, gestito migliaia di requisiti e realizzato questo razzo. E non vedo l’ora di vederlo volare. Chi non vorrebbe vedere un enorme razzo di Brobdingnagian consumare milioni di chilogrammi di carburante e spezzare i legami scontrosi della gravità terrestre?Sul lato meno felice, rimane difficile celebrare un razzo che, per molti versi, è responsabile di un decennio perduto di esplorazione spaziale statunitense. I costi finanziari del programma sono stati enormi. Tra il razzo, i suoi sistemi di terra e il lancio della navicella Orion in cima alla pila, la NASA ha speso decine di miliardi di dollari. Ma direi che i costi di opportunità sono più alti. Per un decennio, il Congresso ha spinto l’attenzione dell’esplorazione della NASA verso un programma simile ad Apollo, con un enorme veicolo di lancio che è completamente esaurito, utilizzando la tecnologia degli anni ’70 nei suoi motori, serbatoi e booster.

In effetti, alla NASA è stato detto di guardare indietro quando la vivace industria spaziale commerciale di questo paese era pronta a spingere verso voli spaziali sostenibili costruendo grandi razzi e facendoli atterrare, o immagazzinando propellente nello spazio o costruendo rimorchiatori riutilizzabili per andare avanti e indietro tra la Terra e la Luna. È come se il Congresso avesse detto alla NASA di continuare a stampare giornali in un mondo con Internet a banda larga.

Non doveva essere così. In effetti, una manciata di visionari leader della politica spaziale ha cercato di fermare lo spreco, ma è stata respinta dall’industria della difesa e dai suoi alleati al Congresso.

Per me personalmente, questa è anche la fine di un’era. In molti modi, questo razzo ha rispecchiato la mia carriera di giornalista e scrittore che si occupa dell’industria spaziale. Quindi, mentre ci avviciniamo a questo lancio epocale, voglio raccontare la storia, la vera storia, sull’origine e su dove sta andando. Sosterrò che il razzo SLS è la cosa peggiore, e forse allo stesso tempo la cosa migliore, che sia mai capitata alla NASA.

Credo che questa storia possa ancora avere un lieto fine.

Torna all’inizio

Ho scritto del programma spaziale per due decenni, a partire dal disastro dello space shuttle Columbia nel febbraio 2003. Questa tragedia ha costretto i responsabili delle politiche spaziali con sede a Washington, DC, a fare i conti con la fine del programma dello space shuttle e decidere cosa avrebbe fatto la NASA in seguito. .

La conseguente ricerca di un credibile programma di esplorazione dello spazio profondo ha dominato i programmi di volo spaziale umano della NASA negli ultimi due decenni e alla fine ci ha portato al razzo SLS e al programma Artemis Moon. Ci sono stati anche altri due macrotrend molto importanti. Uno è l’ascesa del volo spaziale commerciale e la sua profusione di razzi e satelliti. SpaceX, fondata nel 2002, è l’esempio di questo nuovo movimento spaziale. L’altro cambiamento radicale è stato l’ascesa del programma spaziale cinese, che ha portato in orbita il suo primo astronauta nel 2003.

Questi tre eventi – la fine della Columbia , la fondazione di SpaceX e il primo volo spaziale umano in Cina – segnano l’inizio della moderna era dei voli spaziali. Ho avuto un posto privilegiato in prima fila rispetto ai cambiamenti causati da questi eventi negli ultimi due decenni, ed è stato affascinante vedere l’impresa statunitense di volo spaziale umano passare finalmente da un modello che era più o meno consolidato negli anni ’60 e Gli anni ’70 in un’era moderna, dinamica e innovativa. Ma non è stato facile arrivarci.

Dopo il disastro della Columbia , il presidente Bush ha fissato grandi obiettivi per la NASA: completare la Stazione Spaziale Internazionale entro il 2010 e ritirare il vecchio shuttle spaziale, far volare un veicolo dell’equipaggio nello spazio profondo (che in seguito sarebbe stato chiamato Orion) con gli astronauti entro il 2014 e riportare gli esseri umani a la Luna entro il 2020 con il Constellation Program. La NASA ha terminato la ISS e ha ritirato la navetta entro il 2011, ma ha fiutato gli altri obiettivi. Le ragioni sono complicate, ma direi che l’ostacolo maggiore proveniva da grandi appaltatori aerospaziali come Boeing, Lockheed Martin e Northrop Grumman che insistevano per ottenere grandi pezzi della torta dei finanziamenti e avere l’influenza del Congresso per ottenere ciò che volevano.

Gli appaltatori – non è il caso di chiamarli Big Aerospace, poiché sono tutti tra i principali appaltatori della difesa degli Stati Uniti – hanno vinto la loro prima battaglia nel 2005. Mentre la NASA cercava il modo migliore per riportare gli astronauti nello spazio profondo, la scelta era tra un sistema di trasporto derivato dallo space shuttle o funzionante con gli esistenti razzi Atlas e Delta utilizzati dalle forze armate statunitensi, i cosiddetti Evolved Expendable Launch Vehicles. Alla fine, la NASA ha deciso  di costruire razzi utilizzando i propri componenti dello shuttle. Convenientemente, questo piano prometteva la maggior parte dei soldi per lo sviluppo per i grandi appaltatori.

In un’analisi di questo approccio, il noto scienziato lunare Paul Spudis ha scritto che mentre l’architettura Constellation potrebbe alla fine funzionare, ha richiesto molti più finanziamenti di quelli disponibili. La riluttanza della NASA ad adottare possibili alternative, ha concluso, è diventata “una camicia di forza programmatica”. L’alternativa preferita di Spudis era quella di utilizzare i razzi Atlas e Delta disponibili in commercio e sviluppare depositi di propellente in orbita per rifornirli di carburante per le missioni lunari.

Spudis aveva ragione. L’amministrazione Bush non si è mai battuta per i miliardi di dollari aggiuntivi necessari per Constellation, e il Congresso non aveva alcuna fretta di vedere progressi reali. Com’era prevedibile, un paio d’anni dopo, i programmi di sviluppo di Constellation erano in forte ritardo e fuori budget.

L’elezione del presidente Obama nel 2008 ha posto le basi per la seconda battaglia. Ha nominato il dirigente aerospaziale Norm Augustine per condurre una revisione degli sforzi di esplorazione umana della NASA. La prima frase di questo rapporto di 156 pagine era succinta e riassumeva il problema: “Il programma di volo spaziale umano degli Stati Uniti sembra essere su una traiettoria insostenibile”.

Di conseguenza, l’amministrazione Obama ha cercato un percorso sostenibile e ha chiesto aiuto all’industria spaziale commerciale. A quel punto, SpaceX aveva lanciato con successo il suo razzo Falcon 1 per la prima volta ed era a buon punto nello sviluppo del più grande razzo Falcon 9. Il CEO di Amazon Jeff Bezos stava investendo centinaia di milioni di dollari nella costruzione di un grande razzo a Blue Origin. E la United Launch Alliance stava valutando le opzioni per modernizzare i suoi razzi Atlas e Delta.

Nella sua richiesta di bilancio per l’anno fiscale 2011, l’amministrazione Obama ha cercato di cancellare i razzi Ares I e Ares V, così come Orion, e spendere invece 3,1 miliardi di dollari per finanziare lo sviluppo di un futuro sistema di lancio per carichi pesanti. In sostanza, questo denaro sarebbe stato conteso dall’industria privata, consentendo loro di svolgere attività di ricerca e sviluppo sulle tecnologie di propulsione. L’obiettivo era finalizzare i progetti di nuovi razzi commerciali entro il 2015 e iniziare a costruirli successivamente attraverso un partenariato pubblico-privato. Se questo programma fosse avvenuto, SpaceX Starship e i veicoli New Glenn di Blue Origin potrebbero già volare regolarmente.

Il Congresso era sbalordito, ovviamente, perché questo piano avrebbe ridotto il suo controllo sui finanziamenti lasciando competere le società private per gli appalti. Il contraccolpo alle proposte di Obama, sia da parte dei repubblicani che dei democratici, è stato tremendo.

“Dato che abbiamo proposto di rescindere contratti del valore di miliardi di dollari, la risposta negativa al budget non è stata sorprendente”, ha scritto l’allora vice amministratore della NASA, Lori Garver, nel suo libro Escaping Gravity . “Poiché la NASA non faceva parte di un’agenda nazionale più ampia da decenni, i suoi alfieri includevano senatori e rappresentanti autoselezionati con contratti e lavori esistenti nei loro distretti il ​​cui interesse principale era spesso mantenere lo status quo”.

Il Congresso, che aveva il potere della borsa, reagì. Ha concesso a malincuore alcune centinaia di milioni di dollari alla NASA per finanziare il “programma dell’equipaggio commerciale” che alla fine ha portato allo sviluppo dei veicoli Crew Dragon e Boeing Starliner di SpaceX. A sua volta, ha ottenuto oltre 3 miliardi di dollari all’anno per la navicella spaziale Orion e un nuovo razzo, lo Space Launch System. Questa volta il Congresso non ha scherzato. Ha scritto l’autorizzazione del razzo per garantire che i suoi appaltatori preferiti, tra cui Boeing e Northrop Grumman, ottenessero gran parte dell’azione.

Big Aerospace ha vinto la sua seconda grande battaglia in cinque anni sui piani di esplorazione dello spazio profondo della NASA, ed è stata una vittoria duratura. Tutto sommato, la NASA ha speso circa $ 50 miliardi in hardware e sistemi di terra Ares, Orion e SLS. Ma alla fine, questa potrebbe essere una vittoria di Pirro.

“SLS è reale”

Nel 2009, stavo iniziando a coprire lo spazio a tempo pieno per lo Houston Chronicle, oltre a riferire sulla scienza e sulla miriade di uragani della regione. Con l’avvicinarsi del 40° anniversario dell’atterraggio dell’Apollo 11 sulla Luna, ho chiamato Chris Kraft, il primo e più leggendario direttore di volo della NASA, da cui è stato nominato Mission Control a Houston. Ho raccolto alcune citazioni e, verso la fine dell’intervista, ci siamo resi conto che eravamo praticamente vicini di casa a Clear Lake.

Mi ha invitato a passare qualche volta e abbiamo stretto un’amicizia nel decennio successivo. (È morto all’età di 95 anni, appena sei giorni dopo il 50° anniversario dell’atterraggio dell’Apollo 11.) Ogni due mesi, andavo a casa sua nel pomeriggio, dopo la sua partita mattutina, e sorseggiavamo Coca -Cola nella sua tana al piano di sopra. A quel punto, Kraft aveva aspettato decenni che accadesse qualcosa con gli umani nello spazio profondo dai tempi di Apollo, e niente era successo. Quindi era frustrato.

A Kraft è piaciuta l’idea iniziale alla base del programma Constellation, ma ha visto i problemi che ha incontrato quando il finanziamento promesso si è esaurito. Quando il Congresso ha detto alla NASA di costruire il razzo SLS, non aveva niente di tutto ciò.

“È molto costoso da progettare, è molto costoso da sviluppare”, mi ha detto quasi un decennio fa. “Quando inizieranno effettivamente a svilupparlo, il budget andrà in tilt. Sorgono tutti i tipi di problemi tecnici e di sviluppo, che aumenteranno i costi di sviluppo. Poi ci sono i costi operativi di quella bestia , che mangerà vivi la NASA se ci arriveranno. Non saranno in grado di farlo volare più di una volta all’anno, se questo, perché non hanno il budget per farlo. Quindi quello che hai è una bestia di un razzo, che ti darebbe tutte queste capacità, che non puoi costruire perché non hai i soldi per costruirlo in primo luogo, e non puoi gestirlo se lo avessi.”

Le sue argomentazioni, che si sono rivelate del tutto corrette, mi hanno convinto in quel momento. Ho iniziato a farmi un nome come giornalista spaziale scrivendo in modo critico – e discuterei in modo incisivo – sul programma SLS in un momento in cui molti giornalisti spaziali lo interpretavano in modo più neutrale. Nel 2014, ho scritto una serie in sette parti sul Chronicle intitolata “Alla deriva”, con la tesi centrale che il programma per lo spazio profondo della NASA era fuori rotta.

Nella misura in cui la serie viene ricordata oggi, è a causa di una citazione che mi è stata data dall’allora amministratore della NASA Charles Bolden. Gli ho chiesto perché la NASA avesse bisogno di un razzo per carichi pesanti quando SpaceX aveva iniziato a costruire il Falcon Heavy, che aveva circa il 70 percento della capacità di sollevamento del booster SLS, a meno del 10 percento del costo. (Un Falcon Heavy sacrificabile costa circa $ 150 milioni. Un singolo lancio del razzo SLS costa almeno $ 2 miliardi all’anno.)

“Siamo molto onesti”, ha detto Bolden in risposta . “Non abbiamo un veicolo per carichi pesanti disponibile in commercio. Il Falcon 9 Heavy potrebbe un giorno nascere. È sul tavolo da disegno in questo momento. SLS è reale.”

Il Falcon Heavy ha volato per la prima volta nel 2018 ed è ora disponibile in commercio. Il commento di Bolden è diventato un meme .

Quello che è successo con il programma SLS negli anni successivi ad “Adrift” non dovrebbe sorprendere nessuno. Il livello di finanziamento del programma è aumentato e il suo sviluppo è stato allungato. Il meccanismo di contrattazione cost-plus utilizzato dalla NASA per finanziare lo sviluppo del veicolo incentiva Boeing e altri appaltatori a spendere più tempo e denaro lavorando su un veicolo perché ottengono più commissioni per un periodo più lungo. L’SLS è stato venduto al pubblico come un razzo che sarebbe stato sviluppato nei tempi e nel budget perché era un derivato dello shuttle e utilizzava hardware tradizionale. Il suo contratto cost-plus garantiva che accadesse il contrario.

Per tutti questi motivi, ma in particolare per i suoi costi di opportunità e per la sua natura retrospettiva, il razzo SLS è quasi la cosa peggiore che sia accaduta alla NASA negli ultimi sei decenni.

Aumento dello spazio commerciale

Per Big Aerospace, tuttavia, la festa potrebbe finire. Uno dei cambiamenti radicali che abbiamo visto nell’industria aerospaziale negli ultimi due decenni è l’ascesa di nuovi attori. SpaceX è il più notevole tra loro, ed è sicuramente il più dirompente, ma è tutt’altro che l’unico concorrente.

Il commento di Bolden è divertente col senno di poi perché Falcon Heavy ha battuto il razzo SLS in orbita di almeno quattro anni e mezzo. Ma è anche significativo che anche il razzo di nuova generazione di SpaceX, il veicolo Starship, abbia quasi battuto il razzo SLS in orbita. Se Starship raggiunge anche solo la metà del suo potenziale, supererà il razzo SLS in ogni modo possibile. È più potente, molto meno costoso e completamente riutilizzabile e può essere lanciato centinaia di volte all’anno, non una sola volta.

Chi quest’anno si è concentrato sulla “corsa allo spazio” tra SLS e Starship ha colto il punto. La vera domanda non è quale dei due razzi super pesanti venga lanciato per primo. Piuttosto, è “quante astronavi lanceranno tra il primo e il secondo volo del razzo SLS?”

Nominalmente, la seconda missione SLS dovrebbe volare nel 2024, ma probabilmente scivolerà nel 2025. In teoria, Starship potrebbe lanciarsi una dozzina di volte tra oggi e allora. Forse 30 volte. Forse di più. Più di un decennio fa, la commissione Augustine ha affermato che la NASA dovrebbe trovare una traiettoria sostenibile. I razzi riutilizzabili a basso costo sono, chiaramente, la traiettoria sostenibile della NASA.

E la NASA sta già acquistando questo futuro. Da quando ha concesso i contratti SLS e Orion, ha assegnato quasi esclusivamente contratti “a prezzo fisso” per altri elementi dei suoi programmi di esplorazione. Attraverso questi contratti, la NASA si è spostata maggiormente verso l’acquisto di servizi dall’industria spaziale commerciale degli Stati Uniti invece di fornire un design di alto livello e controllare ogni fase del processo di sviluppo.

“Questa è stata una cosa davvero dura”, ha detto Kathy Lueders, che guida l’esplorazione umana operativa per la NASA, alla conferenza ASCENDx a Houston ad aprile. “La NASA ha avuto difficoltà a passare dal dire ‘ Sono io quello che lo fa’ a ‘ Lo stiamo facendo'”.

Ma quello sforzo è valsa la pena. Lueders ha spiegato che la NASA sta lavorando con l’industria per creare quanti più tipi di partnership possibili per soddisfare le esigenze delle sue varie missioni. L’obiettivo è aiutare l’industria a capire di cosa ha bisogno la NASA e quindi cercare di acquistare servizi che quelle aziende possono anche vendere ad altri clienti spaziali. Ciò incentiva l’industria privata a investire autonomamente in queste tecnologie e a fornire prodotti tempestivi a basso costo.

“Lo facciamo perché riteniamo che sia importante per noi come nazione per mantenere la nostra leadership nello spazio”, ha affermato Lueders. “Ogni nazione nel mondo è invidiosa del modo in cui abbiamo creato queste nuove relazioni con la nostra industria commerciale”.

La NASA lo ha dimostrato nell’aprile 2021 quando l’agenzia ha selezionato l’astronave di SpaceX come “sistema di atterraggio umano” per il programma Artemis Moon. Questo era quasi inimmaginabile anche un paio di anni fa, ma ora l’ambizioso veicolo Starship è saldamente sul percorso critico della NASA verso la Luna. Per ora, Starship si limiterà a traghettare gli astronauti sulla Luna dall’orbita lunare e tornare indietro. Ma non è troppo difficile vedere gli astronauti che alla fine si lanciano dalla Terra in Starship e vi ritornano allo stesso modo. Se si può dimostrare che Starship è sicuro ed efficace – ancora se, per essere sicuri – è di gran lunga superiore a SLS e Orion in termini di costi, riutilizzabilità e cadenza.

L’ironia è che il Congresso ha accettato di finanziare Starship a un livello di $ 2,9 miliardi per lo sviluppo e un paio di missioni lunari. È meno di quanto la NASA spende ogni anno per i costi di sviluppo di SLS e Orion, ma è comunque significativo. E, cosa più importante, nel finanziare Starship, il Congresso sta finanziando il razzo che un giorno quasi sicuramente metterà fuori servizio il suo amato booster SLS.

Dove andiamo da qui

La realtà è che lo spazio commerciale ha già vinto le guerre missilistiche. La tendenza del settore sembra essere irrevocabilmente diretta verso il riutilizzo. Oltre a Starship, Blue Origin sta costruendo un grande razzo, New Glenn, destinato ad avere un primo e un secondo stadio completamente riutilizzabili. Relativity Space sta costruendo il grande razzo Terran R completamente riutilizzabile. L’eredità della società missilistica United Launch Alliance, di proprietà di Boeing e Lockheed Martin, sta studiando il riutilizzo dei motori principali sul suo nuovo razzo Vulcan. Perfino l’Europa – la vecchia e noiosa Europa istituzionale! – sta cercando di sviluppare un razzo riutilizzabile per carichi pesanti nel prossimo decennio.

Il motivo per cui dico che SLS è stata una delle cose migliori che sono successe alla NASA è semplice. Col senno di poi, è il prezzo politico che l’agenzia ha dovuto pagare per portare il Congresso a bordo con un vero programma di esplorazione dello spazio profondo. Il programma Artemis, che è certamente il più “reale” programma di esplorazione umana dello spazio profondo della NASA dai tempi di Apollo, è stato creato dal vicepresidente Mike Pence e dall’allora amministratore Jim Bridenstine circa tre anni fa. Il Congresso ha accettato solo perché Bridenstine ha promesso di utilizzare il razzo SLS per tutti i lanci umani sulla Luna.

Da allora, il Congresso ha finanziato sempre più altri elementi necessari per rendere reale Artemis, tra cui il lander lunare di SpaceX e le tute spaziali per la superficie lunare. Per ora, il Congresso non acquisterà Artemis se la NASA si allontanerà dal razzo SLS e dalla navicella spaziale Orion. Quindi, grazie a questi programmi, la NASA ha un piano in buona fede per rimandare gli esseri umani sulla Luna e forse, un giorno, su Marte.

Quello che succede dopo si riduce all’esecuzione. Se il razzo SLS funziona bene, bene. Può fungere da sollevatore pesante provvisorio mentre SpaceX e i suoi fratelli continuano a lavorare sui loro grandi sistemi di lancio rivoluzionari. Man mano che saranno online, l’uso di SLS e alla fine di Orion diventeranno obsoleti. Potrebbe succedere in tre anni. O cinque. O 10. Davvero non importa. Ad un certo punto, la NASA si ritroverà con un vero e proprio programma per lo spazio profondo e senza bisogno di razzi imposti dal Congresso. Accadrà… che l’astronave è salpata.

Quindi grazie, grosso razzo arancione, per aver ingrassato i pattini. Buona fortuna per scalare quella collina gravitazionale la prossima settimana. Staremo tutti a guardare e tiferemo per te, anche se non tutti piangeremo la tua fine.