Il Programma spaziale cinese

di Alessandro Pompei –

L’evoluzione delle attività spaziali della Repubblica Popolare Cinese affonda le proprie radici nello sviluppo missilistico e satellitare della seconda metà del Novecento, un percorso culminato nel 1970 con il lancio del primo satellite Dong Fang Hong-1 e con il progressivo consolidamento della famiglia di vettori Lunga Marcia. Tuttavia, la configurazione organica del programma spaziale cinese moderno ha mosso i primi passi formali nel settembre del 1992, con l’approvazione ufficiale del Progetto 921 da parte del governo di Pechino. Gestito dalla China Manned Space Agency (CMSA) e interamente dedicato al volo spaziale umano, il Progetto 921 ha codificato una precisa e rigorosa “strategia dei tre passi” (Three-Step Strategy), finalizzata a stabilire una presenza permanente e sostenibile in orbita bassa terrestre (LEO).Questa architettura si fonda su una pianificazione statale a lungo termine, cadenzata dai Piani Quinquennali e caratterizzata da una metodologia ingegneristica fortemente incrementale e modulare. Tale approccio predilige la riduzione progressiva del rischio tecnologico, testando e validando le singole capacità critiche prima di procedere verso architetture di sistema più complesse.Sulla scorta del successo strategico di questa impostazione, e per rispondere a una crescente diversificazione degli obiettivi scientifici e geopolitici, il modello incrementale è stato successivamente esteso attraverso percorsi programmatici autonomi e paralleli. Pertanto, affiancando il Progetto 921 “volto a garantire la permanenza stabile dei taiconauti cinesi in orbita” sono stati avviati il programma di Esplorazione Lunare (CLEP, formalizzato nel 2004) e quello per lo Spazio Profondo (Tianwen, avviato negli anni 2010).Sebbene questi tre pilastri vengano portati avanti in parallelo e con una forte autonomia gestionale, essi condividono un medesimo approccio a fasi, in cui i risultati operativi di un blocco forniscono la maturità tecnologica necessaria al consolidamento di quello successivo.

Il Progetto 921.
I primi risultati concreti di questa pianificazione si sono manifestati nel 2003: il 15 ottobre, la missione Shenzhou-5 ha portato in orbita il primo taiconauta, il tenente colonnello Yang Liwei, che ha compiuto 14 orbite terrestri prima di rientrare con successo. Un’ulteriore tappa fondamentale è stata raggiunta nel 2011 con il lancio del primo laboratorio spaziale temporaneo, il Tiangong-1. Nel 2016, il Tiangong-2 e i successivi test di attracco e rifornimento con le navette Shenzhou (equipaggio) e Tianzhou (cargo) hanno validato le tecnologie di supporto vitale e logistica orbitale, gettando le basi per la costruzione della stazione permanente.La fase di assemblaggio di quest’ultima si è sviluppata ed è stata completata tra il 2021 e il 2022. Il 3 novembre 2022, il modulo scientifico Mengtian (lanciato il 31 ottobre e agganciatosi inizialmente il 1° novembre) è stato riposizionato su un portellone laterale del modulo principale Tianhe tramite un braccio meccanico. Questa manovra ha completato la caratteristica struttura a “T” della stazione permanente Tiangong, concludendo la transizione avviata trent’anni prima.Sebbene la fase di costruzione iniziale sia conclusa, la stazione Tiangong opera oggi vicino al limite di saturazione dei suoi attuali punti di attracco.In previsione di un incremento delle attività nei prossimi anni, la CMSA ha pianificato un ampliamento strutturale con l’obiettivo di raddoppiare la volumetria della stazione. Questo avverrà tramite l’invio di un nuovo modulo di snodo multifunzionale, destinato a trasformare l’attuale configurazione a “T” in una struttura a “croce” o a “doppia T”. Questa espansione servirà anche a supportare il telescopio spaziale co-orbitante Xuntian, il cui lancio è stimato entro la fine del decennio. Progettato per operare nella luce visibile con un campo visivo di gran lunga superiore a quello di Hubble, Xuntian orbiterà a breve distanza dalla Tiangong, sfruttando il supporto diretto della stazione per periodiche sessioni di manutenzione, rifornimento e aggiornamento tecnologico.

Il Programma CLEP.
Il Programma di Esplorazione Lunare Cinese (CLEP), noto come Progetto Chang’e e formalizzato dal governo di Pechino nel 2004, rappresenta una pianificazione strategica a lungo termine che ha posizionato la Cina tra i primari attori del settore spaziale. Articolato originariamente secondo una progressione in tre fasi (mappatura orbitale, allunaggio morbido con rover, rientro automatizzato di campioni), il programma è stato successivamente esteso a una quarta fase incentrata sullo studio del Polo Sud lunare, sull’utilizzo delle risorse in situ e sullo sviluppo della Stazione Internazionale di Ricerca Lunare (ILRS).A differenza del Progetto 921, focalizzato esclusivamente sul programma spaziale con equipaggio umano, il programma robotico CLEP si è sviluppato secondo una tabella di marcia fortemente progressiva e metodica.Tutto ha avuto inizio con la Fase 1, dedicata a “prendere le misure” al nostro satellite: tra il 2007 e il 2010, le sonde orbitali Chang’e 1 e Chang’e 2 hanno eseguito una prima ricognizione dettagliata, tracciando una mappa tridimensionale completa della superficie lunare. Forti dei dati raccolti, la Cina è passata alla Fase 2, toccando per la prima volta il suolo: nel 2013 la missione Chang’e 3 ha effettuato un allunaggio morbido rilasciando un rover sul lato visibile, mentre nel 2019 Chang’e 4 ha segnato un primato storico compiendo il primo allunaggio in assoluto sul lato nascosto della Luna.Con la Fase 3, l’attenzione si è spostata sul prelievo e la spedizione dei materiali a Terra, obiettivo centrato nel 2020 dalla sonda Chang’e 5 nell’area dell’Oceanus Procellarum. Attualmente il programma si trova nella Fase 4, un ciclo di missioni strategiche incentrate sul Polo Sud e propedeutiche alla futura Stazione Internazionale di Ricerca Lunare (ILRS). Questa fase ha già visto nel 2024 lo straordinario successo di Chang’e 6, che ha raccolto e riportato a Terra per la prima volta campioni dal bacino Polo Sud-Aitken sul lato nascosto, e proseguirà con Chang’e 7 e Chang’e 8, nate per individuare risorse chiave come il ghiaccio d’acqua e sperimentare tecnologie di costruzione con materiali locali.Tutta questa infrastruttura automatizzata viaggia in parallelo con le ambizioni umane di Pechino: l’obiettivo dichiarato resta infatti quello di portare i primi astronauti cinesi sulla Luna entro il 2030, aprendo la strada all’operatività permanente della base lunare nel decennio 2030-2040.L’architettura dell’ILRS, concepita con una forte impronta internazionale, prevederà inizialmente un avamposto in orbita cislunare coordinato con un insediamento principale sulla superficie. Quest’ultimo sorgerà sulla cresta di un cratere d’impatto al Polo Sud: la scelta esatta è ancora in fase di definizione e dipenderà dai dati raccolti da Chang’e-7. Sebbene il cratere Shackleton resti il candidato più probabile, vi sono diversi altri siti presi in esame, tutti contesi con il programma Artemis degli Stati Uniti.Nelle sue fasi più avanzate (tra il 2040, il 2045 e oltre), il programma è destinato a evolvere verso una rete di avamposti remoti e abitati di dimensioni minori, tutti distribuiti sulla superficie e interconnessi da una fitta infrastruttura satellitare.

Il Programma Tianwen.
“Le domande al Cielo”.Il Programma di Esplorazione dello Spazio Profondo (Tianwen, letteralmente “Domande al Cielo”, ispirato all’omonimo poema classico di Qu Yuan (475-221 Avanti Cristo) e avviato negli anni 2010) costituisce il terzo grande pilastro della pianificazione spaziale cinese. Tianwen proietta le capacità tecnologiche di Pechino verso Marte, i corpi minori del Sistema Solare e i giganti gassosi dello spazio profondo.L’architettura del programma si sviluppa secondo una progressione metodica per obiettivi crescenti di complessità ingegneristica e scientificaIl battesimo operativo del programma è avvenuto nel luglio 2020 con il lancio della sonda Tianwen-1 tramite il vettore pesante Lunga Marcia 5. In un’unica missione, la Cina ha centrato un primato storico tentato fino ad allora senza successo da altre agenzie spaziali: eseguire contemporaneamente l’inserimento in orbita marziana, l’atterraggio morbido sulla superficie e il dispiegamento di un rover al primo tentativo.Nel maggio 2021, il lander è toccato con successo nel bacino di Utopia Planitia, rilasciando il rover Zhurong. Equipaggiato con sensori magnetici, spettrometri e un radar a penetrazione del suolo (GPR), Zhurong ha analizzato per mesi la stratificazione del sottosuolo e la composizione dei depositi vulcanici e sedimentari, fornendo evidenze sulla presenza storica di acqua e processi idrotermali nell’area.La seconda fase espande il raggio d’azione verso i corpi minori per comprendere la formazione del Sistema Solare e saggiare tecnologie di ancoraggio in microgravità. La missione Tianwen-2 mira a raggiungere l’asteroide quasi-satellite della Terra 2016 HO3 (Kamoʻoalewa).La sonda eseguirà un prelievo di campioni superficiali mediante tecniche di contatto rapido (touch-and-go) o ancoraggio robotico. Una volta sigillato il materiale in una capsula di rientro, la sonda farà ritorno verso la Terra per sganciare il contenitore destinato ai laboratori di analisi. Successivamente, sfruttando l’assistenza gravitazionale terrestre, Tianwen-2 riaccenderà i propulsori per dirigersi verso la cometa della fascia principale 313P/PANSTARRS, della quale analizzerà l’attività di degassamento e la composizione dei volatili tramite rilevamenti in situ.Il passaggio più complesso e ambizioso riguarda Tianwen-3, pianificato per raccogliere e riportare a Terra i primi campioni del suolo marziano (Mars Sample Return). L’architettura prevede due lanci distinti con vettori pesanti per inviare una combinazione articolata di moduli: un lander di superficie munito di braccio robotico e carotatore, un veicolo di ascesa marsiano (MAV, Mars Ascent Vehicle), un orbiter di trasferimento e una capsula di rientro per la Terra.Una volta prelevato il materiale regolitico e sigillato all’interno del MAV, quest’ultimo decollerà dalla superficie di Marte per inserirsi in orbita marziana. Qui eseguirà un aggancio autonomo con l’orbiter principale per trasferire il contenitore dei campioni. L’orbiter accenderà quindi i motori per la traiettoria di rientro verso la Terra. Questa missione posiziona la Cina in una diretta competizione strategica con l’analogo programma congiunto NASA-ESA, puntando a completare il recupero dei campioni entro la prima metà del decennio 2030.L’estensione a lungo termine del programma guarda ai confini del Sistema Solare esterno con la missione Tianwen-4. Sfruttando assistenze gravitazionali multiple con Venere e la Terra, la navetta si dirigerà verso il sistema di Giove.L’architettura di missione prevede una scissione in due sonde figlie: la piattaforma principale si inserirà in orbita attorno al satellite mediceo Callisto per studiarne la crosta antica, il campo magnetico e l’eventuale presenza di un oceano subsuperficiale; la seconda sonda eseguirà un sorvolo gravitazionale di Giove per deviare la propria traiettoria verso le regioni più esterne, intraprendendo un sorvolo (flyby) dell’atmosfera e del sistema di anelli del gigante ghiacciato Urano.

Quadro strategico e situazione geopolitica.
Il quadro strategico dell’esplorazione spaziale si rivela così ben più complesso di una semplice contrapposizione bilaterale. Perfino durante le fasi più acute della Guerra Fredda, Stati Uniti e Unione Sovietica riuscirono a formalizzare momenti di vera cooperazione, prima con la firma del fondamentale Trattato sullo Spazio Extra-Atmosferico (Outer Space Treaty) del 1967, la pietra angolare del diritto spaziale che vietò le armi nucleari in orbita e successivamente con l’Accordo di Cooperazione Spaziale del 1972, culminato nel celebre aggancio in orbita della missione Apollo-Soyuz del 1975.Oggi, tuttavia, la situazione è radicalmente diversa: la corsa alle limitate e preziose risorse del Polo Sud lunare si riflette direttamente sulla diplomazia terrestre, polarizzando la comunità internazionale attorno a due visioni del mondo contrapposte e privi di quell’intesa globale del passato.Se da un lato la scarsità di siti idonei all’allunaggio e all’estrazione di ghiaccio d’acqua accende la competizione operativa tra l’iniziativa Artemis a guida americana e la stazione ILRS a guida cinese e russa, dall’altro le rispettive coalizioni mostrano geopolitiche interne articolate. L’inclusione nell’ILRS di Paesi come il Pakistan o il Sudafrica, l’avvicinamento della Turchia e la scelta del Brasile o dell’India di schierarsi invece con il campo statunitense evidenziano come persino il blocco dei BRICS non si muove in modo uniforme.La Luna è diventata a tutti gli effetti il nuovo terreno di prova per le alleanze multipolari, dove l’appartenenza a un programma o all’altro definisce chi parteciperà alla scrittura dei futuri standard operativi e commerciali dello spazio profondo.Ma c’è anche un’altro importantissimo aspetto da considerare, da sempre la ricerca spaziale rappresenta uno dei principali motori della ricerca di base, capace di aprire le porte a settori civili inaspettati con importanti ricadute economiche. Una nota analisi del Midwest Research Institute nel 1971 (confermata poi Chase Econometric Associates nel 1976), sull’impatto tecnologico ed economico del programma Apollo ha stimato che, per ogni dollaro investito, ne siano stati generati più di cinque in ricadute per l’economia.Per rispondere alle estreme condizioni dello spazio, la ricerca ha sviluppato soluzioni d’avanguardia. Se le basi per le trasmissioni satellitari e la rete GSM affondano le radici nelle missioni Apollo, le quali donarono all’informatica le memorie ROM, guardando al presente troviamo i sensori ottici digitali CMOS. Nati al JPL della NASA nel 1993 e impiegati dal 2003 sulle sonde Mars Exploration Rovers, tali sensori sono oggi alla base delle fotocamere dei nostri smartphone. Allo stesso modo, un contributo fondamentale per il futuro giungerà dalle avveniristiche memorie FRAM (Ferroelectric RAM) e MRAM (Magnetoresistive RAM): nate nei laboratori aerospaziali, queste tecnologie si stanno ora diffondendo nei contatori intelligenti (smart meter), nei sistemi automotive critici, nei dispositivi medici e nei server ad altissima affidabilità.La questione delle ambizioni spaziali cinesi non va quindi letta come un mero esercizio di stile, volto unicamente a perseguire il prestigio e ad acquisire soft power, bensì come una strategia concreta per sperimentare e assimilare nuove tecnologie e competenze.