Il piano della NASA per “riavviare” l’esplorazione umana della luna sarà presto avviato da un veicolo spaziale delle dimensioni di un forno a microonde.
Il Cislunar Autonomous Positioning System Technology Operations and Navigation cubesat, o CAPSTONE in breve, sarà lanciato in ottobre dalla Nuova Zelanda a bordo di un razzo Rocket Lab Electron e del suo stadio superiore/nave spaziale Lunar Photon.
Inclinando la bilancia a un modesto 55 libbre (25 chilogrammi), CAPSTONE non è leggero quando si tratta dei suoi incarichi; per quanto riguarda il suo obiettivo principale, è quello di testare e verificare la stabilità orbitale calcolata di un’orbita dell’alone quasi rettilinea (NRHO) attorno alla luna.
Questa è la stessa orbita programmata per il Lunar Gateway della NASA, la piccola stazione spaziale pianificata che orbiterà intorno alla luna per fornire agli astronauti l’accesso alla superficie lunare, che è pubblicizzato come una componente vitale del programma Artemis della NASA, che mira a stabilire una presenza umana sostenibile e a lungo termine sulla e intorno alla luna entro la fine degli anni ’20.
Da parte sua, CAPSTONE è progettato per aiutare a ridurre il rischio per i futuri veicoli spaziali convalidando le tecnologie di navigazione e verificando le dinamiche di questa orbita a forma di alone, infatti dopo un viaggio di tre mesi verso la sua destinazione target, orbiterà in quest’area intorno alla luna per almeno sei mesi per comprendere le caratteristiche dell’orbita.
L’NRHO fornisce una visione senza ostacoli della Terra oltre alla copertura del polo sud lunare, mentre l’orbita di sette giorni terrestri di CAPSTONE porterà la sonda entro 1.000 miglia (1.600 chilometri) da un polo lunare nel suo passaggio ravvicinato e la porterà a 43.500 miglia (70.000 km) dall’altro polo nel suo punto più distante.
“Il veicolo spaziale CAPSTONE è stato completamente integrato ed è attualmente in fase di test e valutazione di integrazione”
ha affermato Bradley Cheetham, CEO e presidente di Advanced Space di Westminster, in Colorado, la società che ha sviluppato e gestirà il veicolo spaziale. (La NASA descrive il progetto come “una collaborazione innovativa” tra l’agenzia spaziale e l’industria privata.)
“I piani di integrazione e di test in questo momento sono sulla buona strada per essere pronti per il lancio a ottobre“
ha detto Cheetham, sottolineando i progressi che la missione ha compiuto finora, in particolare date le sfide inaspettate di una pandemia globale.
A fornire la piattaforma cubesat, ci ha pensato la Tyvak Nano-Satellite Systems di Irvine, in California, mentre per quanto riguarda il sistema di propulsione, questo è stato fornito dalla Stellar Exploration Inc. di San Luis Obispo, in California.
“Abbiamo realizzato un’enorme quantità in termini di sviluppo e dimostrazione delle capacità necessarie per gestire in modo efficiente ed efficace una missione sulla luna”
ha affermato Cheetham.
“Solo due entità hanno mai operato un veicolo spaziale in un’orbita di tre corpi Terra-Luna: la NASA e l’Agenzia spaziale nazionale cinese. Ci stiamo preparando per essere la prima entità commerciale e solo la terza organizzazione ad operare in queste orbite di grande valore”
ha aggiunto.
Sulle spalle di CAPSTONE un’ulteriore importante compito
Un altro compito chiave per CAPSTONE, ha detto Cheetham, è testare un sistema di navigazione che ne misuri la posizione rispetto al Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO) della NASA, che studia la luna dal 2009.
Questa dimostrazione dei servizi di navigazione da veicolo spaziale a veicolo spaziale (un po’ come il sistema di rilevamento di Tesla), può consentire ai futuri veicoli spaziali di determinare la loro posizione rispetto alla luna senza fare affidamento esclusivamente sul tracciamento dalla Terra.
Christopher Baker, dirigente del programma Small Spacecraft Technology della NASA, ha affermato che, sebbene non realizzata così rapidamente come l’agenzia spaziale aveva previsto prima della pandemia di COVID-19, la missione CAPSTONE fornirà dati ed esperienza preziosi operando nell’orbita quasi rettilinea dell’alone destinata al Portale.
“La missione dimostrerà anche nuove traiettorie a bassa energia verso la luna, navigazione peer-to-peer e altre capacità future di missioni”
ha affermato Baker.
Le tecnologie sviluppate per CAPSTONE, ha aggiunto, stanno già avendo un impatto, ad esempio il sistema di propulsione Stellar Exploration è stato utilizzato con successo su un veicolo spaziale commerciale e due fotoni interplanetari Rocket Lab che sono stati selezionati per la missione ESCAPADE Mars della NASA.
“In definitiva, vediamo la missione CAPSTONE come un’avanguardia di partnership commerciali a basso costo e tolleranti al rischio per l’esplorazione lunare e oltre”
ha affermato Baker.
In origine, CAPSTONE doveva dirigersi verso la luna dal Mid-Atlantic Regional Spaceport presso il Wallops Flight Facility della NASA in Virginia, tuttavia Murielle Baker, consulente senior per le comunicazioni per Rocket Lab, ha dichiarato che CAPSTONE può soddisfare i requisiti della sua missione indipendentemente dal luogo di lancio.
“Inizialmente avevamo pianificato di lanciarlo dal Launch Complex 2, ma abbiamo spostato la posizione di lancio in Nuova Zelanda a causa del lavoro aggiuntivo necessario per certificare il software della NASA per un sistema di terminazione del volo per i lanci dalla Virginia”
ha affermato Baker, con Rocket Lab che vede un grande valore nell’esplorazione dello spazio profondo.
Baker fa inoltre notare che i parallelismi tra l’esplorazione antartica e l’esplorazione lunare sono incredibilmente simili. All’inizio del secolo infatti c’è stata una corsa per raggiungere il polo sud, dopodiché nessuno ci è ritornato per 50 anni, proprio come la luna negli anni ’60.
Dopo abbiamo iniziato a costruire le prime basi in Antartide, per poi renderlo oggi uno dei punti di riferimento per quanto riguarda la scienza: ciò che viene fatto lì sta avendo un impatto monumentale sul modo in cui comprendiamo cose come il cambiamento climatico e il nostro impatto sul pianeta.
Ora ci stiamo avvicinando a quella fase con la nostra esplorazione della luna e al di là con Baker che afferma:
“La luna è più o meno la stessa. Con ogni progresso in veicoli spaziali, robot e miniaturizzazione, possiamo ottenere così tanto con missioni senza equipaggio come CAPSTONE.
Ciò consente di risparmiare tempo e denaro, rendendo l’esplorazione di destinazioni come Venere e Marte molto più accessibile”.
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