Un razzo Lunga Marcia 2F presso il Centro di lancio satelliti di Jiuquan, Cina (Imaginechina/LaPresse)

La Cina nello Spazio

L'arrivo su Marte è solo l'ultimo di una lunga serie di successi del programma spaziale cinese, che ambisce a superare presto gli Stati Uniti in un settore strategico

di Emanuele Menietti – @emenietti
Un razzo Lunga Marcia 2F presso il Centro di lancio satelliti di Jiuquan, Cina (Imaginechina/LaPresse)
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L’8 novembre del 2011 i responsabili del programma spaziale cinese osservarono con trepidazione il lancio di Yinghuo-1, la loro prima sonda progettata per raggiungere Marte e portare la Cina nel ristretto club dei paesi che fino ad allora avevano raggiunto il pianeta. La partenza dal cosmodromo di Baikonur in Kazakistan gestita dall’Agenzia spaziale russa avvenne senza imprevisti, ma una volta in orbita il razzo smise di funzionare impedendo alla sonda di lasciare l’orbita terrestre. Yinghuo-1 iniziò ad avvicinarsi inesorabilmente alla Terra e nei primi giorni di gennaio 2012 si disintegrò rientrando nell’atmosfera, insieme con le ambizioni cinesi per le esplorazioni interplanetarie. Per la Cina fu una grande umiliazione da riscattare il prima possibile.

A meno di dieci anni dalla fine di Yinghuo-1, quest’anno l’Agenzia spaziale cinese (CNSA) non solo ha portato una nuova sonda in orbita intorno a Marte, ma sabato 15 maggio è anche riuscita a far compiere un atterraggio controllato sul pianeta al proprio rover Zhurong, con il quale confida di esplorare il suolo marziano nei prossimi mesi.

La Cina è diventata il secondo paese al mondo ad avere compiuto con successo un atterraggio su Marte dopo gli Stati Uniti, superando anche l’Unione Sovietica che nel 1971 riuscì a compiere un atterraggio controllato sul suolo marziano, ma perdendo dopo pochi secondi i contatti con il proprio lander.

Lo storico arrivo su Marte di Zhurong è solo l’ultimo di una serie di importanti progressi ottenuti negli ultimi anni dalla CNSA, che sta diventando sempre più competitiva nelle esplorazioni spaziali, finora dominate dalla NASA e in misura minore dall’Agenzia spaziale europea (ESA). Il programma spaziale cinese continua a espandersi e ha obiettivi ambiziosi, come l’esplorazione della Luna e la costruzione di una base orbitale intorno alla Terra, alternativa alla Stazione Spaziale Internazionale (ISS) cui la CNSA non partecipa.

Una grande forza spaziale
La Cina ha del resto investito enormi quantità di denaro nello sviluppo delle tecnologie spaziali, ritenute strategiche non solo per la ricerca scientifica, ma anche per lo sviluppo di nuovi sistemi per garantire la sicurezza nazionale e il controllo delle telecomunicazioni. Il presidente cinese Xi Jinping è stato tra i principali sostenitori di questa espansione, immaginando grandi opportunità economiche per le aziende del settore quasi tutte controllate dal governo. In un recente discorso, Xi ha spiegato che la Cina deve diventare «una grande potenza spaziale», con capacità tali da potersi confrontare con la NASA e le agenzie spaziali con cui collaborano gli statunitensi.

Le parole di Xi hanno ricordato ad alcuni quelle di Mao Zedong pronunciate verso la fine degli anni Cinquanta.

All’epoca, Mao era rimasto molto colpito dal lancio in orbita dello Sputnik 1, il primo satellite artificiale costruito dall’Unione Sovietica. Al Congresso nazionale del Partito Comunista Cinese del 1958 disse che la Cina sarebbe dovuta diventare una superpotenza, e che per farlo avrebbe dovuto fornirsi di propri satelliti artificiali. Il primo di questi fu lanciato con successo nell’aprile del 1970: in Occidente divenne noto come “Cina 1”, ma il suo nome era Dongfanghong 1 cioè “l’Oriente è rosso”.

Una riproduzione del Dongfanghong 1 (Wikimedia)

Nonostante gli sforzi, per lungo tempo le tecnologie cinesi si rivelarono inadeguate per mantenere il passo con la cosiddetta “corsa allo Spazio” tra Stati Uniti e Unione Sovietica. La Cina faticò non poco a realizzare un sistema di lancio per portare astronauti in orbita: i sovietici ci erano riusciti per la prima volta nell’aprile del 1961 con Yuri Gagarin, gli statunitensi nel maggio dello stesso anno con Alan Shepard, mentre i cinesi centrarono il risultato solo 42 anni dopo con Yang Liwei, il primo astronauta cinese (“taikonauta”) della storia.

Liwei rimase nello Spazio per 21 ore, segnando infine l’ingresso della Cina tra le potenze spaziali come auspicato da Mao mezzo secolo prima. Il risultato fu in parte raggiunto grazie alla condivisione di conoscenze con la Russia per lo sviluppo e la gestione dei sistemi di lancio. I due paesi collaborano a diverse iniziative spaziali e di recente hanno annunciato di voler costruire insieme una stazione orbitale intorno alla Luna, sulla quale non ci sono ancora molti dettagli. Se sarà realizzata, farà concorrenza alla stazione orbitale che la NASA vuole costruire con l’ESA e un gruppo di altre agenzie spaziali, segnando una nuova corsa allo Spazio tra Oriente e Occidente.

Blocco
Dal 2011 gli Stati Uniti hanno espressamente vietato alla NASA di avere rapporti con la CNSA, la sua analoga in Cina, per motivi di sicurezza nazionale. Il divieto è una sorta di embargo, che impedisce qualsiasi tipo di collaborazione e che rende necessario un pronunciamento del Congresso nel caso di eccezioni. Nel 2019, per esempio, alla NASA fu consentito di dare supporto tecnico alla CNSA per la missione lunare Chang’e 4, attraverso un atto del Congresso dove furono dettagliati scopi e attività della collaborazione.

Il blocco negli ultimi anni ha ricevuto numerose critiche da parte di ricercatori ed esperti, perché ritenuto dannoso per la NASA e più in generale per lo sviluppo di nuove soluzioni per le esplorazioni spaziali. I più critici hanno ricordato che per anni la NASA ha dovuto dipendere dall’Agenzia spaziale russa (Roscosmos) per trasportare sulla Stazione Spaziale Internazionale i propri astronauti, e che proprio la ISS è un esempio lampante dei benefici portati dalla collaborazione tra diverse agenzie.

Gemelli diversi
Anche se non hanno potuto collaborare, a guardare Zhurong – il rover da poco su Marte – sembra che la Cina abbia comunque preso ampiamente ispirazione dagli Stati Uniti.

Il robot ricorda molto Opportunity e Spirit, i due rover gemelli che la NASA riuscì a far posare sul suolo marziano nel 2004, un anno dopo il primo taikonauta nello Spazio. Zhurong ha una massa di 230 chilogrammi, superiore a quella dei due rover statunitensi, ma decisamente inferiore rispetto a quella di Curiosity e Perseverance, i due robot grandi quanto un’automobile inviati di recente dalla NASA sul pianeta.

Opportunity (sinistra) e Zhurong (destra) a confronto, in due elaborazioni grafiche (NASA/CNSA)

Verso Marte
Nella mitologia e nella religione popolare cinese, Zhurong è un importante personaggio spesso associato al fuoco e alla luce. Il rover che porta il suo nome aveva iniziato il proprio viaggio interplanetario insieme alla sonda Tianwen-1 alla fine di luglio del 2020 dal Centro spaziale di Wenchang sull’isola di Hainan, nella parte meridionale della Cina, grazie a un passaggio offerto dal Lunga Marcia 5, uno dei razzi più potenti sviluppati dall’industria cinese e che in questi anni si è rivelato via via più affidabile. Il lancio era stato mostrato in diretta dalla televisione di stato, con un grande lavoro di propaganda per mettere in risalto i progressi raggiunti dal programma spaziale e il ruolo di Xi Jinping nel promuoverlo.

Dopo circa 6 mesi di viaggio, Tianwen-1 aveva raggiunto Marte il 10 febbraio scorso e si era inserita in un’orbita intorno a Marte raccogliendo un certo interesse dai media internazionali, destinato però a durare pochi giorni.

I successi cinesi erano stati messi in secondo piano dalla NASA, che il 18 febbraio aveva portato sul pianeta il rover Perseverance riuscendo per la prima volta a riprendere la delicata e rischiosa manovra per raggiungere il suolo marziano. Gli spettacolari video mostrati dalla NASA, seguiti dal primo volo del suo mini-elicottero Ingenuity, avevano messo rapidamente in secondo piano Tianwen-1, anche perché i responsabili della missione cinese non avevano comunicato una data per l’atterraggio di Zhurong.

L’atterraggio su Marte di Perseverance

Comunicazione
A differenza della NASA, la CNSA non comunica molto e non è particolarmente attiva sui social network, con quelli occidentali che per motivi di censura non possono essere consultati in Cina. In alcuni casi le notizie sulle sue attività vengono omesse o rese disponibili solo nel momento in cui è arrivato un successo, in modo da non dare troppo risalto agli eventuali fallimenti. Negli ultimi anni qualcosa è cambiato con la possibilità di avere più informazioni, anche se non sempre distinguibili dalla propaganda del governo.

Il caso di Zhurong è stato in questo senso esemplare. Per settimane esperti e appassionati di Spazio si sono chiesti quando la CNSA avrebbe provato a fare atterrare il proprio rover su Marte: si sapeva che un tentativo sarebbe stato svolto in primavera, ma non c’erano dettagli e una data certa. A differenza della NASA, che per l’arrivo di Perseverance aveva indicato con largo anticipo ora e giorno, i responsabili dell’Agenzia spaziale cinese avevano annunciato solo alla fine della scorsa settimana una finestra temporale di circa cinque giorni nella quale avrebbero provato a fare atterrare Zhurong.

Visti i rischi molto alti di un fallimento, la televisione di stato cinese non ha seguito in diretta l’impresa del rover. La programmazione è stata modificata solo dopo le prime conferme dal pianeta, con un programma dedicato al racconto della missione e ai risultati ottenuti. Xi ha poi diffuso un messaggio piuttosto altisonante diretto ai ricercatori della CNSA: «Questa è un’altra pietra miliare nei progressi delle imprese spaziali del nostro paese. Avete avuto il coraggio di affrontare la sfida, avete perseguito l’eccellenza e avete portato il nostro paese sulla scena globale delle esplorazioni interplanetarie».

Utopia Planitia
A milioni di chilometri di distanza, intanto, Zhurong iniziava a prendere dimestichezza con l’ambiente marziano e in particolare con la sua nuova casa, un grande pianoro nell’emisfero settentrionale di Marte chiamato Utopia Planitia, formatosi probabilmente in seguito all’impatto con un meteorite. Se come ipotizzano i ricercatori un tempo il pianeta aveva acqua in superficie, è probabile che il pianoro fosse il fondale di un grande oceano. Parte di quell’acqua potrebbe essersi infiltrata tra gli strati rocciosi e potrebbe essere ancora presente sul pianeta, ghiacciata e a una certa profondità.

Un intricato sistema di altipiani e depressioni sulla superficie di Marte fotografato dalla sonda spaziale Mars Express dell’Agenzia Spaziale Europea: mostra parte dell’Adamas Labyrinthus, una formazione geologica di Utopia Planitia (ESA)

La missione cinese ha tra i propri obiettivi la ricerca di indizi sulla distribuzione del ghiaccio nella zona, ammesso ci sia. Un giorno, una riserva di questo tipo potrebbe rivelarsi preziosa per le prime esplorazioni con esseri umani, un obiettivo estremamente ambizioso che continua a interessare soprattutto la NASA e il miliardario Elon Musk, con la sua azienda spaziale privata SpaceX.

Arrivo
Zhurong è arrivato sano e salvo al suolo grazie a un articolato sistema di atterraggio, molto simile a quelli impiegati in passato dalla NASA per le proprie missioni. Il rover protetto all’interno di una capsula spaziale si è staccato dalla sonda Tianwen-1 in orbita e ha avviato il proprio avvicinamento al pianeta intorno alle 22 (ora italiana) di venerdì 14 maggio. Dopo tre ore è iniziato il turbolento ingresso nell’atmosfera marziana, con la capsula protetta da uno scudo termico che si è poi sganciato insieme al resto dell’involucro, lasciando esposti il rover e la sua piattaforma di sostegno (lander), che ha attivato un retrorazzo per rallentare la discesa e stabilizzarsi prima di toccare il suolo.

L’intera operazione è durata circa 9 minuti ed è avvenuta automaticamente, senza alcun intervento dalla Terra.

In questo periodo dell’anno il nostro pianeta dista oltre 320 milioni di chilometri da Marte e un segnale radio impiega quasi 18 minuti per arrivare da una parte all’altra. La CNSA non avrebbe potuto controllare le attività di discesa in tempo reale e ha quindi dovuto programmarle in anticipo, seguendo soluzioni già sperimentate con successo dalla NASA per Perseverance e per tutti i suoi rover che lo hanno preceduto.

Il rover Zhurong sul lander, in un’elaborazione grafica (CNSA)

I media hanno dato la notizia poco dopo l’atterraggio, ma per giorni l’Agenzia spaziale cinese ha fornito pochissime informazioni sulle condizioni di Zhurong e sulle fasi successive della missione. Solamente mercoledì 19 maggio, a più di quattro giorni dall’arrivo sul pianeta, la CNSA ha pubblicato un paio di immagini che confermavano la presenza del rover su Marte.

Un’immagine mostrava ciò che il rover vede davanti a sé, con il suolo marziano e la piccola rampa per lasciare il lander che lo ha fatto posare al suolo.

(CNSA)

Una seconda fotografia mostrava invece la parte posteriore del rover, con i pannelli solari aperti per produrre l’energia elettrica necessaria per alimentarlo. Ogni pannello è mobile e si può ripiegare in parte su se stesso, per rimuovere periodicamente la sabbia trasportata dai venti marziani.

L’immagine conferma le somiglianze di Zhurong con i vecchi rover della NASA, con strumenti per scattare le fotografie, rilevare la densità degli strati rocciosi, le condizioni del meteo e per misurare il campo magnetico marziano.

(CNSA)

Terminati i test per verificare le sue condizioni, Zhurong è sceso dalla rampa e le sue sei ruote hanno toccato per la prima volta il suolo di Marte. La CNSA confida di poter utilizzare il proprio rover per almeno 90 giorni, impegnandolo nella raccolta di dati sulla caratteristiche del terreno e sul sottosuolo, dove potrebbero trovarsi riserve di acqua ghiacciata come ipotizzato dai ricercatori.

Il lander fotografato da Zurhong dopo la sua discesa dalla rampa (CNSA)

Ma le ambizioni spaziali della Cina non riguardano solamente Marte.

Luna
Nel 2019, mentre la missione Tianwen-1 era in fase di preparazione, la Cina divenne il primo paese a far compiere a un lander un atterraggio controllato sulla faccia nascosta della Luna. L’importante risultato era stato raggiunto ad appena sei anni di distanza dal primo allunaggio di un rover cinese. A dicembre dello scorso anno, la missione Chang’e 5 ha prelevato alcuni campioni di rocce lunari e le ha poi riportate con successo sulla Terra. La Cina è così diventata il terzo paese nella storia ad avere trasportato rocce lunari sul nostro pianeta, eseguendo una delle missioni più complesse mai organizzate dalla CNSA.

Le missioni Chang’e, chiamate così in onore di una divinità lunare nella mitologia cinese, proseguono e ce ne sono altre tre in programma fino al 2027. I progetti coinvolgono l’invio sulla Luna di nuovi rover, di una sonda in grado di sorvolare a bassa quota la superficie lunare e alcuni progetti stravaganti, compresa la sperimentazione della stampa 3D di un oggetto nell’ambiente lunare. Nelle missioni precedenti la Cina aveva sperimentato, tra le altre cose, la coltivazione di alcune piante in capsule isolate dall’esterno, in vista di una futura colonizzazione della Luna.

Germogli di cotone coltivati durante la missione lunare cinese Chang’e-4 nel 2019 (CNSA)

Queste missioni sono infatti il primo passo verso un progetto molto più ambizioso per portare i primi taikonauti sul nostro satellite naturale. I piani sono per ora vaghi, ma si parla di raggiungere l’obiettivo nei prossimi anni Trenta. Per la Cina sarebbe un grande risultato, nell’ambito di un rinnovato interesse per la Luna che sta coinvolgendo le NASA, l’Agenzia spaziale europea (ESA) e diverse altre istituzioni.

Stazione spaziale
La concorrenza tra la Cina e le altre agenzie spaziali non riguarderà solamente la Luna.

Lo scorso aprile la CNSA ha messo in orbita il primo modulo di una nuova stazione orbitale, dopo averne sperimentate in precedenza alcune più piccole sulle quali hanno vissuto per brevi periodi di tempo alcuni taikonauti. La nuova Stazione Spaziale Tiangong sarà costituita nei prossimi due anni e una volta completata avrà una massa pari a circa un quinto di quella della Stazione Spaziale Internazionale e potrà essere mantenuta in attività per una decina di anni. Potrà ospitare tre taikonauti per missioni di lungo periodo. I 18 partecipanti sono già stati selezionati, con una sola donna prevista tra i vari equipaggi.

Elaborazione grafica della stazione spaziale Tiangong una volta completata (CNSA)

In precedenza solo l’Unione Sovietica (e poi la Russia) aveva realizzato un’intera stazione orbitale per conto proprio: la MIR. La Cina ha nei propri piani di fare altrettanto, escludendo la possibilità di una collaborazione internazionale come quella che portò alla costruzione della ISS, la più grande base spaziale mai costruita in orbita.

Il suo futuro è però sempre più incerto e da anni la NASA e le altre agenzie spaziali coinvolte nel progetto discutono sull’opportunità di estenderne la durata o dedicarsi a nuove iniziative. Se nei prossimi anni la ISS venisse ritirata, per un po’ di tempo l’unica stazione orbitale attiva potrebbe essere cinese.

Oltre Marte
Mentre Zhurong inizia la sua avventura marziana, la Cina sta programmando nuove missioni verso il pianeta. Entro il 2028, la CNSA vorrebbe inviare un rover che ripeta i successi del prelievo di rocce sulla Luna dell’anno scorso: raggiunto Marte, il robot dovrebbe raccogliere alcuni campioni di suolo e riportarli poi sulla Terra. NASA ed ESA hanno in programma da tempo una missione simile, che dovrebbe coinvolgere Perseverance e la sua capacità di raccogliere campioni. Il rover statunitense non ha però un sistema per spedire i campioni verso la Terra e per questo avrà bisogno di essere assistito con una nuova missione, ancora in fase di definizione.

La Cina ha anche in programma di esplorare Marte con esseri umani, ma è un obiettivo nel lungo periodo e che richiederà prima di perfezionare sistemi e tecnologie intorno alla Terra e alla Luna, se proseguirà l’impegno di costruire una stazione lunare con la Russia. Nel frattempo le missioni spaziali cinesi non mancheranno: una ha in programma di raccogliere un campione di un asteroide e di studiare da vicino una cometa, mentre altre hanno come obiettivo l’invio di sonde verso Venere e Giove, il pianeta più grande del sistema solare.

Per l’osservazione di stelle e galassie, la Cina vorrebbe inoltre portare in orbita un proprio telescopio spaziale, più potente di Hubble, che negli ultimi 30 anni ci ha consentito di vedere lo Spazio come non lo avevamo mai visto prima. Il telescopio, che si chiamerà Xuntian (“navigatore celeste”), dovrebbe fare compagnia in orbita alla stazione spaziale cinese, alla quale potrà attraccare periodicamente per eventuali attività di manutenzione.

Xi
Sulla Terra, intanto, risultati raggiunti dalle missioni spaziali vengono sistematicamente ricondotti dalla propaganda governativa a Xi, con nuove opportunità per mettere in risalto il proprio potere e lasciare in secondo piano le frequenti violazioni dei diritti umani, la scarsa tutela delle libertà individuali, il costante controllo delle informazioni e la censura.

«Non c’è fine all’esplorazione dello Spazio», disse una volta Xi Jinping commentando i risultati delle missioni lunari cinesi per confermare l’impegno della Cina nello sviluppo di nuovi missioni.

Se il programma spaziale cinese guarda verso l’infinita vastità del cosmo, Xi è soprattutto attento a che cosa accade sulla Terra. Il suo forte sostegno alle iniziative spaziali rientra nel progetto di rafforzamento del proprio potere, che il presidente ha avviato negli ultimi anni per avere ancora più controllo sul Partito comunista cinese. Esplorare la Luna, raggiungere Marte e costruire un avamposto intorno alla Terra danno grande lustro alla Cina e inviano un chiaro segnale agli altri paesi, sulle risorse e le capacità tecnologiche raggiunte in pochi decenni da un paese da tempo centrale per l’economia mondiale.