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Alla ricerca di acqua lunare
con Athena, lander lunare privato e Trailblazer, orbiter NASA
di Vincenzo Rampolla
Il lander lunare privato Athena è in viaggio verso la luna.
Un razzo SpaceX Falcon 9 è decollato da Cape Canaveral, Florida poco dopo il tramonto, trasportando Athena e l'orbiter Lunar Trailblazer della NASA. Athena, costruita da Intuitive Machines, Houston società di voli spaziali trasporta 10 strumenti scientifici della NASA, molti dei quali sono progettati per cercare tracce di ghiaccio d'H₂O. Lunar Trailblazer (Tracciatore lunare) svolgerà un lavoro simile dal suo treppiede superiore. Questa è una grande priorità per la NASA, che mira a stabilire uno o più insediamenti umani sulla luna tramite il suo programma Artemis. "Sono molto emozionato di vedere la scienza che le nostre dimostrazioni tecnologiche forniranno mentre ci prepariamo al ritorno dell'umanità sulla luna e al viaggio su Marte", ha affermato Nicky Fox, amministratore della Science Mission Directorate della NASA, durante un briefing pre-lancio. Il Falcon 9 è stato lanciato alle 19:16 del 27 febbraio. Circa 8,5 minuti dopo, il booster del primo stadio del razzo è tornato sulla Terra per un atterraggio sul drone di SpaceX come previsto, 9° lancio e atterraggio del razzo Falcon 9 a supporto della missione IM-2.
Lo stadio superiore del Falcon 9 è partito. Ha dispiegato Athena nell'orbita di iniezione translunare circa 43,5 minuti dopo il decollo e Lunar Trailblazer 4 minuti dopo, come previsto.
La missione di Athena si chiama IM-2, perché è il secondo lancio sulla luna in altrettanti anni per Intuitive Machines. IM-2 fa parte del programma Commercial Lunar Payload Services (CLPS) della NASA, che cerca partnership commerciali per le attrezzature scientifiche e tecnologiche sulla luna.
L'ambiziosa missione di Athena si concentra sull'abbondanza di ghiaccio d'acqua e altre risorse vicino al polo sud della luna e sulla prospettiva di future missioni per utilizzare tali risorse per un'abitabilità sostenibile nello spazio, processo noto come Utilizzo delle Risorse in Situ (ISRU). Per soddisfare tutti gli obiettivi di IM-2, il lander trasporta due veicoli secondari: MAPP, mini rover (Mobile Autonomous Prospecting Platform) costruito dalla società del Colorado Lunar Outpost e Grace, robot hopper di Intuitive Machines che esplorerà la regione attorno al sito di atterraggio tramite una serie di balzi. IM-2 segue di poco più di un anno la prima missione storica di Intuitive Machines, IM-1. Il lander IM-1, Odysseus, è stato lanciato nel febbraio 2024. Odysseus è riuscito ad arrivare sulla superficie, realizzando il primo atterraggio morbido sulla Luna mai effettuato da un veicolo spaziale privato. La sonda è però arrivata troppo velocemente e ha rotto una delle sue zampe di atterraggio, ribaltandosi durante l'atterraggio, l'antenna ad alto guadagno del veicolo si è bloccata, impedendo la trasmissione di alcuni dei dati. Questa volta, si spera, atterreremo in una posizione più precisa, ha detto Trent Martin, VP senior sistemi spaziali di Intuitive Machines.
Athena è diretto verso la regione di Mons Mouton sulla luna, dove gli scienziati ritengono che ci sia una quantità sufficiente di depositi di ghiaccio d'acqua per la ricerca ISRU. Se tutto andrà secondo i piani, il lander raggiungerà l'orbita lunare tra 4-5 giorni, toccherà terra tra 1,5 - 3 giorni e opererà sulla superficie lunare per circa 10 giorni terrestri.
Il principale modulo scientifico del lander si chiama PRIME-1 (Polar Resources Ice Mining Experiment 1). È composto da 2 strumenti separati: il Regolith Ice Drill for Exploring New Terrain (TRIDENT) e lo spettrometro di massa che osserva le operazioni lunari (MSolo). Il duo lavorerà per raccogliere e analizzare un campione recuperato sotto la superficie lunare. TRIDENT estrarrà materiale fino a 1 m di profondità e MSolo analizzerà il campione ricercando H₂O e CO₂.
La tramoggia IM-2 (cono capovolto per contenere rifiuti sciolti) chiamata Grace dalla pioniera informatica e matematica Grace Hopper, è progettata per esplorare l'area di atterraggio di Athena entro un raggio di 1,6 km. Grace salterà da una posizione all'altra utilizzando i suoi propulsori, l'unità di misura inerziale, il rilevatore di stelle, il lidar (strumento di telerilevamento che usa un impulso laser per misurare la distanza e le caratteristiche di oggetti, superfici, atmosfera e H₂O ) e una telecamera. Obiettivo principale di Grace è il fondo sempre in ombra di un cratere vicino, il tipo di ambiente che un rover non può esplorare. Il fondo del cratere sarà fuori dalla linea di vista di Grace che normalmente avrebbe bisogno di parlare con la vicina Athena. Il rover MAPP colmerà questa lacuna nelle comunicazioni, poiché è dotato di quella che sarà la prima rete cellulare lunare.
MAPP viaggerà sulla superficie lunare per testare le capacità ad alta velocità e a lungo raggio del Lunar Surface Communications System (LSCS) sviluppato da Nokia Bell Labs e progettato con componenti già utilizzati nelle reti 4G/LTE esistenti.
Athena è anche dotato di un Laser Retro-Reflector Array (LRA), otto specchi fissati al lander, progettati per testare la riflessione della luce laser per consentire il calcolo del posizionamento più accurato per l'orbita e l'avvicinamento dei veicoli spaziali. Il sistema ricalca i riflettori su una pista che guidano l’atterraggio degli aerei e l'LRA funziona senza alimentazione o controllo meccanico.
Lunar Trailblazer, nel frattempo, si dirigerà verso l'orbita lunare, dove inizierà a mappare i depositi di ghiaccio d'H₂O sulla superficie. I dati della sonda NASA saranno complementari alle informazioni raccolte dagli strumenti di Athena, in particolare PRIME-1, hanno affermato gli scienziati. Ciò ci consentirà di contestualizzare ed estendere le scoperte della missione PRIME-1 a quanto potremmo essere in grado di vedere in altre parti della luna, ha detto a Space.com prima del decollo Bethany Ehlmann, ricercatrice principale di Lunar Trailblazer.
La NASA ha originariamente acquistato la missione IM-2 per $47 M. L’importo è salito a $62,5M in diversi anni a causa di una serie di modifiche richieste dall'Agenzia spaziale, secondo Joel Kearns, VP associato per l'esplorazione presso la Science Mission Directorate della NASA, come i dati sulla temperatura trasmessi da uno degli strumenti di bordo di Athena. In base a quel valore contrattuale, abbiamo l'opportunità di acquistare quei dati sulla temperatura da Intuitive Machines, che è una specie di esempio del fatto che non paghiamo per un pezzo di equipaggiamento, ma paghiamo effettivamente per informazioni uniche che saranno rese disponibili grazie a questa particolare missione commerciale, ha chiarito Kearns.
Quando Athena arriverà nell'orbita lunare, non sarà sola. IM-2 e Lunar Trailblazer sono la 3ª e 4ª missione sulla Luna nel 2025. La missione Ghost Riders in the Sky di Firefly Aerospace e il lander Resilience di Ispace con sede in Giappone sono stati entrambi lanciati verso la Luna a gennaio, con il Blue Ghost di Firefly programmato per atterrare pochi giorni prima di Athena. Per la cronaca, Athena e Lunar Trailblazer non sono state le uniche navicelle spaziali che hanno guidato il Falcon 9 nello spazio oggi. Il razzo ha trasportato anche Odin, un veicolo spaziale costruito dalla società di estrazione di asteroidi Astroforge, e CHIMERA GEO 1, un veicolo di trasferimento orbitale progettato da Epic Aerospace.
(consultazione : josh dinner & space.com scientific american )
