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Gli storici potrebbero guardare indietro agli anni 2010 come il decennio in cui il volo spaziale commerciale ha davvero iniziato a decollare.

Le aziende private stanno facendo molto di più nell’ultima frontiera oggi rispetto a 10 anni fa, tra cui il trasporto di forniture alla Stazione Spaziale Internazionale (ISS), l’atterraggio e il volo di razzi, e la produzione di prodotti fuori dalla Terra.

Dal 2010, e soprattutto dal 2013 o 2014, “è stato un enorme cambiamento – un cambiamento del mare, quasi”, ha detto Eric Stallmer, presidente della Commercial Spaceflight Federation, un’associazione commerciale senza scopo di lucro. “È sbalorditivo.”

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Voli cargo privati a bizzeffe

Iniziamo con le missioni di rifornimento robotico della ISS, che la NASA ha finanziato attraverso una serie di accordi commerciali. SpaceX ha volato 19 missioni a contratto fino ad oggi con la sua capsula Dragon e il razzo Falcon 9, con la prima nell’ottobre 2012. La navicella Cygnus di Northrop Grumman e il razzo Antares hanno fatto la loro prima corsa pienamente operativa nel gennaio 2014 e hanno accumulato altri 11 lanci da allora. (Entrambe le aziende hanno subito un fallimento nella missione di carico; un Antares è esploso sul pad nell’ottobre 2014, e un Falcon 9 si è rotto in volo nel giugno 2015.)

Circa la metà di queste missioni Dragon-Falcon 9 hanno caratterizzato gli atterraggi del primo stadio del razzo, mostrando una delle tendenze importanti che SpaceX ha aperto la strada negli anni 2010: il recupero e il riutilizzo di hardware orbitale da parte di una società privata.

SpaceX ha segnato per la prima volta il touchdown di un booster durante un volo orbitale nel dicembre 2015. Da allora, l’azienda ha tirato fuori quasi quattro dozzine di atterraggi aggiuntivi, molti dei quali arrivano su navi specializzate in mare. SpaceX rifornisce abitualmente queste prime fasi, anche, spesso più volte.

E la capsula Dragon è riutilizzabile, e sempre più riutilizzata, pure. Per esempio, le due più recenti missioni di rifornimento di SpaceX, lanciate rispettivamente il 25 luglio e il 6 dicembre, erano caratterizzate da navicelle Dragon che avevano già fatto due viaggi verso il laboratorio orbitante.

Questa attività è fondamentale per la visione a lungo termine di SpaceX. L’azienda mira a ridurre il costo del volo spaziale abbastanza da rendere le imprese di esplorazione audaci economicamente fattibili. Infatti, Elon Musk ha ripetutamente sottolineato che ha fondato SpaceX nel 2002 principalmente per aiutare a raggiungere un obiettivo particolarmente ambizioso: colonizzare Marte.

SpaceX ha già abbassato notevolmente il costo per arrivare nello spazio. L’azienda attualmente vende lanci del cavallo di battaglia Falcon 9 per 62 milioni di dollari e il più recente e potente Falcon Heavy per 90 milioni di dollari. Questi razzi possono sollevare 50.265 libbre. (22.800 chilogrammi) e 140.660 lbs. (63.800 kg), rispettivamente, verso l’orbita terrestre bassa (LEO), secondo la scheda tecnica di SpaceX.

Questo significa circa $2.720 per kg verso LEO per il Falcon 9, e $1.410 per kg per il Falcon Heavy. Per confronto, il costo a LEO per gli orbiter dello space shuttle della NASA, ora in pensione, era di circa 54.500 dollari al kg, secondo un recente rapporto di Harry Jones dell’Ames Research Center della NASA. (SpaceX è anche ampiamente riconosciuto di essere considerevolmente più economico dei suoi concorrenti nel settore commerciale, ma i confronti sono difficili perché queste altre aziende generalmente non pubblicano i loro prezzi di lancio: SpaceX’s Amazing Falcon Heavy Triple Rocket Landing in Photos

Un’altra azienda, Blue Origin di Jeff Bezos, ha anche iniziato ad atterrare e a far volare abitualmente i razzi negli anni 2010. Il veicolo suborbitale New Shepard di Blue Origin ha eseguito 11 atterraggi di successo fino ad oggi, con il primo arrivato nel novembre 2015. L’iterazione più recente del New Shepard riutilizzabile ha volato sei missioni di questo tipo. Fino ad oggi, questi voli di prova hanno trasportato esperimenti nello spazio suborbitale e ritorno per 100 clienti, hanno detto i rappresentanti di Blue Origin.

Rocket Lab è ancora un altro fornitore di lancio privato che ha aperto la strada negli ultimi dieci anni, sperimentando missioni dedicate per piccoli satelliti attraverso il suo razzo Electron alto 57 piedi (17 metri). L’Electron a due stadi è decollato per la prima volta nel maggio 2017 e ora ha 10 voli al suo attivo, gli ultimi nove dei quali sono stati completamente riusciti.

Durante la missione più recente, lanciata il 6 dicembre, Rocket Lab ha guidato il primo stadio dell’Electron verso la Terra nell’orientamento corretto per il recupero – un grande passo verso il riutilizzo del razzo, che l’azienda prevede di iniziare ad attuare già dal prossimo anno. Ma i razzi Electron non atterreranno verticalmente come fanno i primi stadi del New Shepard e del Falcon 9; invece, Rocket Lab prevede di raccogliere i booster in caduta dal cielo con un elicottero.

Non tutta l’azione dei razzi è condotta da aziende americane. Ad esempio, OneSpace, con sede a Pechino, che mira a dare piccoli carichi utili per lo spazio suborbitale e per l’orbita, ha lanciato per la prima volta nel 2018.

Tante cose in corso

Anche la varietà e le capacità dell’hardware trasportato da tali razzi sono aumentate negli ultimi dieci anni.

Per esempio, gli anni 2010 hanno visto l’alba dell’era della produzione fuori dalla Terra. Questa pietra miliare si è verificata nel settembre 2014, quando una stampante 3D costruita dalla startup californiana Made In Space ha viaggiato verso la ISS (a bordo di una capsula SpaceX Dragon per buona misura).

Da allora, Made In Space ha lanciato una manciata di altre macchine verso il laboratorio orbitante, comprese le attrezzature che producono la fibra ottica di alto valore ZBLAN.

L’azienda sta anche sviluppando una tecnologia di assemblaggio nello spazio conosciuta come Archinaut, che Made In Space prevede possa aiutare a riparare, aggiornare e rifornire i satelliti in orbita e costruire anche strutture completamente nuove. Lo scorso luglio, la NASA ha assegnato all’azienda quasi 74 milioni di dollari per dare ad Archinaut un test orbitale, che potrebbe arrivare già nel 2022.

I progressi del settore spaziale privato hanno anche reso molto più facile vedere cosa sta succedendo qui sulla Terra. Per esempio, la società Planet, con sede a San Francisco, ha lanciato per la prima volta in orbita i suoi satelliti per l’osservazione della Terra dall’occhio acuto Dove nel 2013, e diverse centinaia sono stati lanciati fino ad oggi.

Questi minuscoli veicoli spaziali, ognuno dei quali ha le dimensioni di una pagnotta di pane, catturano immagini per l’uso da una vasta gamma di clienti. Alcune di queste foto hanno una notevole utilità per la sicurezza nazionale; le colombe hanno aiutato gli analisti a tenere d’occhio i programmi missilistici e missilistici nordcoreani e iraniani, per esempio.

Anche la tecnologia delle comunicazioni ha fatto un balzo in avanti negli anni 2010, ha detto Stallmer, citando il lancio di satelliti a banda larga più capaci. E cose molto più grandi sono in arrivo da questo punto di vista. SpaceX ha lanciato i suoi primi 120 veicoli spaziali Starlink nel 2019 e alla fine mira a lanciare fino a 12.000 di questi satelliti (compresi altri 60 prima della fine dell’anno). Diverse altre aziende, come OneWeb e Amazon, hanno obiettivi simili. (Queste megacostellazioni pianificate sono venute con qualche controversia, tuttavia. Gli astronomi hanno espresso preoccupazioni su come Starlink e i suoi simili influenzeranno le loro osservazioni, e altre persone nella comunità spaziale si preoccupano del rischio di spazzatura spaziale che tali imbarcazioni rappresentano. Per esempio, la texana NanoRacks, che aiuta i clienti a far funzionare la loro attrezzatura sulla stazione, ha ottenuto il suo primo punto d’appoggio sul laboratorio orbitante nel 2010.

La NASA ha incoraggiato questa tendenza, così come una maggiore attività privata nello spazio profondo. Nell’ultimo anno o due, per esempio, l’agenzia spaziale americana ha iniziato a riservare spazio sui lander lunari commerciali.

La consegna di esperimenti scientifici e dimostrazioni tecnologiche sulla luna da parte di queste imbarcazioni robotiche private aiuterà la NASA a mettere i piedi sulla superficie lunare entro il 2024 e a stabilire una presenza umana sostenibile sul vicino più vicino della Terra entro la fine degli anni 2020, hanno detto i funzionari dell’agenzia. Infatti, la NASA vuole persino che il settore privato aiuti a portare quegli astronauti da e verso la superficie lunare.

Questa è solo una campionatura dei progressi dell’ultimo decennio, naturalmente; ce ne sono troppi per dettagliarli in una singola storia.

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Fattori trainanti

Diversi fattori stanno guidando tali progressi, ha detto Stallmer. Uno dei maggiori catalizzatori è il calo dei costi di accesso allo spazio.

“Se le persone devono spendere il 50% in meno per il lancio di un carico utile, questo permette loro di aprire un mercato più ampio sullo sviluppo di ciò che possono fare e costruire a terra”, ha detto Stallmer a Space.com.

E quello che possono costruire a terra è sempre più efficiente e capace, data la sempre maggiore miniaturizzazione dell’elettronica che è esemplificata dallo stormo di colombe di Planet. Aiuta anche il fatto che questi due lati – lancio e carico utile – hanno agito in crescente sinergia negli ultimi anni, ha detto Stallmer, notando un migliore allineamento della domanda e dell’offerta nel settore spaziale.

Le aziende spaziali hanno anche trovato sempre più facile accedere al capitale privato per tutto il 2010, ha detto Stallmer. I numeri lo confermano: Secondo la società di venture capital Space Angels, 24,6 miliardi di dollari sono stati investiti nel settore spaziale commerciale dal 2009 – e 5 miliardi di dollari di questo sono stati pompati solo nei primi tre trimestri del 2019.

Le tasche degli investitori sono state aperte, almeno in parte, dai successi segnati nel corso del decennio da aziende come SpaceX, Blue Origin e Virgin Galactic (che ha volato voli di prova con equipaggio di riferimento nello spazio suborbitale nel dicembre 2018 e febbraio 2019). E questi pionieri di alto profilo hanno spinto l’industria in avanti anche in altri modi, ha detto Stallmer.

Queste aziende hanno ispirato le persone ad avviare le proprie imprese spaziali e le hanno anche seminate di talento. Per esempio, l’emergente fornitore di lanci Relativity Space, che ha recentemente annunciato di aver raccolto 140 milioni di dollari dagli investitori nel suo ultimo round di finanziamento, è stato fondato nel 2015 da Tim Ellis e Jordan Noone – ex allievi di Blue Origin e SpaceX, rispettivamente.

Non così veloce

Ma non è stato tutto vino e rose per il volo spaziale privato negli anni 2010. Le pietre miliari sono state molto più difficili da raggiungere in un campo particolarmente di alto profilo: il volo spaziale umano.

Considera Virgin Galactic, che mira a far volare clienti paganti da e verso lo spazio suborbitale a bordo del suo spaceliner a sei passeggeri, SpaceShipTwo. L’azienda è quasi pronta per iniziare a farlo, ma la linea temporale si è spostata notevolmente a destra nel corso degli anni. Già nel 2004, dopo tutto, Richard Branson aveva previsto che la sua azienda appena fondata avrebbe iniziato le operazioni commerciali di turismo spaziale entro il 2007.

Il New Shepard della Blue Origin è progettato per trasportare anche persone, ma non ha ancora alcun volo con equipaggio al suo attivo, anche se questo sembra destinato a cambiare presto. (È difficile dire molto sugli spostamenti temporali di New Shepard, perché Blue Origin ha per lo più evitato di annunciare pubblicamente le date obiettivo nel corso dei suoi 19 anni di storia.)

Poi ci sono i veicoli orbitali con equipaggio. Nel 2010, la NASA ha iniziato a incoraggiare lo sviluppo di questi veicoli spaziali attraverso il programma Commercial Crew dell’agenzia, per riempire i panni della flotta dello space shuttle, presto in pensione. Nel settembre 2014, Boeing e SpaceX sono emersi come i grandi vincitori di questa competizione, ciascuno ottenendo contratti multimiliardari per traghettare gli astronauti della NASA da e verso la ISS.

Il Crew Dragon di SpaceX e lo Starliner di Boeing sono destinati a iniziare presto questo servizio di taxi, forse nel 2020. Ma ancora una volta, questo è più tardi di quanto le principali parti interessate avevano sperato. Quando i funzionari della NASA hanno annunciato gli accordi di SpaceX e Boeing nel settembre 2014, per esempio, hanno detto che speravano che almeno una delle due capsule sarebbe stata in funzione entro il 2017.

Parte della responsabilità per questi ritardi ricade sul Congresso degli Stati Uniti. Il Congresso, che non ha finanziato adeguatamente il programma Commercial Crew nei suoi primi anni, ha detto l’esperto di politica spaziale John Logsdon, professore emerito di scienze politiche e affari internazionali presso la Elliott School of International Affairs della George Washington University a Washington, D.C.

Ma l’attesa rafforza anche una realtà semplice e sobria sull’esplorazione: “Il volo spaziale umano è difficile”, ha detto Logsdon a Space.com.

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Numerosi esempi rendono questo punto. Per esempio, il progresso di Virgin Galactic è stato rallentato da due incidenti mortali, uno a terra nel 2007 presso le strutture del partner di progettazione e produzione Scaled Composites e un altro nel 2014, durante un volo di prova a razzo del primo veicolo SpaceShipTwo, VSS Enterprise. E la capsula SpaceX Crew Dragon che ha eseguito uno storico volo dimostrativo senza equipaggio verso la ISS a marzo non esiste più; è stata distrutta un mese dopo durante un incidente di prova a terra, facendo tornare SpaceX indietro di qualche tempo.

E proprio oggi (20 dicembre), lo Starliner di Boeing ha avuto problemi durante la sua prima missione orbitale, un volo di prova senza equipaggio che doveva andare alla ISS. Un errore con il sistema di temporizzazione della capsula ha impedito il rendezvous, e Starliner è ora programmato per tornare sulla Terra domenica mattina (22 dicembre) senza aver raggiunto una serie di importanti obiettivi di test-flight.

Ma queste aziende stanno lavorando attraverso tali problemi, e cose interessanti potrebbero essere appena oltre l’orizzonte. Vedere Crew Dragon, Starliner, SpaceShipTwo e New Shepard andare completamente online sarà già abbastanza emozionante. Ma poco dopo, un’astronave privata potrebbe portare le persone nello spazio profondo per la prima volta. Dopo tutto, SpaceX sta lavorando su una navicella da 100 passeggeri che colonizzerà Marte chiamata Starship, e il miliardario giapponese Yusaku Maezawa ha già prenotato un volo intorno alla luna con una data di lancio prevista per il 2023.

“Gli anni 2010 sono stati ‘pronti’, e noi siamo quasi pronti”, ha detto Logsdon sul volo spaziale umano privato. “Se tutto va bene, nel 2020 vedremo “iniziare”.”

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Nota del redattore: Questa storia è stata aggiornata alle 6 p.m. EST del 20 dicembre per includere la notizia delle difficoltà di Starliner durante il suo volo di prova orbitale.

Il libro di Mike Wall sulla ricerca di vita aliena, “Out There” (Grand Central Publishing, 2018; illustrato da Karl Tate), è uscito ora. Seguilo su Twitter @michaeldwall. Seguici su Twitter @Spacedotcom o su Facebook.