Mentre il lander Nova-C di Intuitive Machines scende verso la Luna, quattro piccole telecamere della NASA, le Stereo Cameras for Lunar Plume-Surface Studies (SCALPSS), verranno puntate sulla superficie lunare, per raccogliere immagini di come la superficie cambia in base alle interazioni con il motore della navicella spaziale.
Nova-C, è un piccolo lander progettato dalla società statunitense Intuitive Machines per trasportare piccoli carichi utili commerciali sulla superficie della Luna. La data di lancio non è ancora deteminata; il lander sarebbe dovuto partire per la Luna a ottobre e poi a gennaio ma ma, secondo quanto affermato dalla compagnia, il liftoff dovrebbe avvenire intorno a metà febbraio.
Se il lander è privato, non lo è interamente la missione che lo ospiterà. La missione IM-1 di Intuitive Machines è stata infatti finanziata nell’ambito dell’iniziativa Commercial Lunar Payload Services della Nasa. IM-1 fa parte della strategia dell’agenzia statunitense di servirsi sempre più di aziende private nel settore aerospaziale per ridurre i costi delle missioni scientifiche e delle dimostrazioni tecnologiche sulla Luna. Il tutto in vista del programma lunare Artemis, che nonostante i recenti rinvii continua a essere la priorità della Nasa per questo decennio.
SCALPSS: Stereo Cameras for Lunar Plume-Surface Studies
Le telecamere stereo SCALPSS utilizzate per gli studi sulla superficie del suolo lunare ci aiuteranno ad avere più informazioni utili per l’esplorazione spaziale. Olivia Tyrrell del team di fotogrammetria SCALPPS ha spiegato come una piccola serie di fotocamere catturerà immagini di valore inestimabile durante la discesa e l’atterraggio sulla Luna e come tali immagini possano supportare le future missioni sulla Luna e sullo spazio in generale.
Sviluppate presso il Langley Research Center della NASA a Hampton, in Virginia, le Stereo Cameras for Lunar Plume-Surface Studies o SCALPSS sono una serie di telecamere posizionate attorno alla base di un lander lunare per raccogliere immagini durante e dopo l’allunaggio. Utilizzando una tecnica chiamata stereofotogrammetria, i ricercatori di Langley utilizzeranno le immagini sovrapposte della versione di SCALPSS su Nova-C – SCALPSS 1.0 – per produrre una vista 3D della superficie.
Queste immagini della superficie della Luna non saranno solo una novità “gee-whiz”. Con l’incremento dei viaggi sulla Luna e l’aumento del numero di carichi utili che atterrano uno vicino all’altro, scienziati e ingegneri devono essere in grado di prevedere con precisione gli effetti degli allunaggi.
Quanto cambierà la superficie? Quando un lander compirà l’allunaggio, cosa succederà al suolo lunare, o regolite, che verrà espulso? Con dati limitati raccolti durante la discesa e l’atterraggio fino ad oggi, SCALPSS sarà il primo strumento dedicato a misurare l’interazione lander-superficie sulla Luna in tempo reale e aiuterà a rispondere a queste domande.
“Se mettiamo lander, habitat, ecc. l’una vicino all’altra, potremmo determinare requisiti sulla protezione di quelle altre risorse sulla superficie, che potrebbero aggiungere massa e quella che si increspa attraverso l’architettura”, ha affermato Michelle Munk, ricercatrice principale di SCALPSS e architetto capo ad interim del Direttorato per la missione della tecnologia spaziale della NASA presso il quartier generale della NASA: “Fa tutto parte di un problema di ingegneria integrata“.
Durante le missioni Artemis, la NASA intende collaborare con partner commerciali e internazionali per stabilire la prima presenza a lungo termine sulla Luna. In questa iniziativa Commercial Lunar Payload Services (CLPS), SCALPSS 1.0 si concentra esclusivamente sul modo in cui il lander altera la superficie della Luna durante l’atterraggio. Inizierà a catturare le immagini dal momento in cui il lander inizierà a interagire con la superficie fino al completamento dell’atterraggio.
Le immagini finali verranno raccolte su una piccola unità di archiviazione dati di bordo prima di essere inviate al lander per il downlink sulla Terra. Il team avrà probabilmente bisogno di almeno un paio di mesi per elaborare le immagini, verificare i dati e generare mappe digitali di elevazione 3D della superficie. La depressione del suolo prevista che riveleranno probabilmente non sarà molto profonda, non questa volta, almeno.
“Anche se guardi le vecchie immagini dell’Apollo, e i lander con equipaggio dell’Apollo erano più grandi di questi nuovi lander robotizzati, devi osservare molto da vicino per vedere dove è avvenuta l’erosione”, ha detto Rob Maddock, project manager di SCALPSS a Langley: “Stiamo prevedendo qualcosa di profondo nell’ordine dei centimetri, forse due cm circa. Dipende davvero dal sito di atterraggio, da quanto è profonda la regolite e da dove si trova il substrato roccioso”.
Questa è un’opportunità per i ricercatori di vedere quanto bene funzionerà SCALPSS mentre gli Stati Uniti avanzano verso un futuro in cui i veicoli spaziali di classe Human-Landing-Systems inizieranno a fare viaggi sulla Luna.
“Saranno molto più grandi persino dell’Apollo. Sono motori piuttosto grandi e potrebbero presumibilmente scavare delle belle buche“, ha detto Maddock: “Quindi è quello che stiamo facendo. Stiamo raccogliendo dati che possiamo utilizzare per convalidare i modelli che prevedono cosa accadrà”.
SCALPSS 1.1, che sarà dotato di due telecamere aggiuntive, è previsto per volare su un’altra missione CLPS – Blue Ghost di Firefly Aerospace – entro la fine dell’anno. Le telecamere aggiuntive sono ottimizzate per acquisire immagini ad un’altitudine più elevata, prima dell’inizio previsto dell’interazione lander-superficie, e fornire un confronto prima e dopo più accurato.
SCALPSS 1.0 è stato finanziato dal Science Mission Directorate della NASA attraverso il Lunar Payloads Program fornito dalla NASA. Il progetto è stato finanziato dal Game Changing Development Program della Space Technology Mission Directorate.
La NASA sta lavorando con diverse aziende americane per portare scienza e tecnologia sulla superficie lunare attraverso l’iniziativa CLPS. Queste aziende, fanno proposte per la consegna di carichi utili per la NASA Questo include tutto: dall’integrazione e le operazioni del carico utile, al lancio dalla Terra e all’atterraggio sulla superficie della Luna.
