Il Lunar Trailblazer della NASA è arrivato in Florida in anticipo sul lancio previsto per la fine di questo mese e si prepara per il suo viaggio verso la Luna a bordo di un razzo SpaceX Falcon 9. Questo piccolo satellite, costruito da Lockheed Martin Space, è pronto a svelare i segreti dell’acqua lunare, aprendo nuove prospettive per l’esplorazione spaziale.
Lunar Trailblazer: a caccia di acqua sulla Luna
Il lancio è previsto non prima di giovedì 26 febbraio 2025 dal Launch Complex 39A presso il Kennedy Space Center della NASA, come parte della missione IM-2 di Intuitive Machines, un’iniziativa del programma Commercial Lunar Payload Services (CLPS) della NASA. Circa 48 minuti dopo il lancio, il satellite si separerà dal razzo e inizierà il suo volo indipendente verso la Luna. La sua missione principale, della durata di due anni, sarà focalizzata sulla mappatura dell’acqua lunare, identificando la sua posizione, la sua forma e le sue variazioni nel tempo.
Il Lunar Trailblazer si propone di raggiungere due traguardi scientifici di fondamentale importanza. Da un lato, il satellite sonderà la superficie lunare, identificando le zone in cui si concentra l’acqua, sia in superficie che nel sottosuolo. Dall’altro, il satellite studierà in dettaglio le caratteristiche di quest’acqua, analizzandone la composizione chimica, lo stato fisico (ghiaccio, vapore acqueo, ecc.) e come questi parametri mutano nel tempo, fornendo dati cruciali sul ciclo dell’acqua lunare.
Per raggiungere i suoi ambiziosi obiettivi scientifici, il Lunar Trailblazer è equipaggiato con due strumenti all’avanguardia. Il primo è l’HVM 3 (High-resolution Volatiles and Minerals Moon Mapper), uno spettrometro a infrarossi ad alta risoluzione fornito dal Jet Propulsion Laboratory della NASA, un vero gioiello tecnologico che permetterà di analizzare la composizione chimica del suolo lunare con una precisione senza precedenti.
Il secondo strumento è l’LTM (Lunar Thermal Mapper), un mapper termico lunare multispettrale a infrarossi, sviluppato dall’Università di Oxford e finanziato dall’Agenzia spaziale britannica. Questo strumento innovativo misurerà le variazioni di temperatura sulla superficie lunare, fornendo informazioni preziose sulla presenza di acqua e altre risorse. La combinazione di questi due strumenti all’avanguardia permetterà di raccogliere dati fondamentali per la futura esplorazione lunare.
Il progetto Lunar Trailblazer è un esempio di collaborazione internazionale, con un team di scienziati e ingegneri provenienti da diverse istituzioni e paesi. “Il piccolo team ha una portata internazionale, il che è più tipico dei progetti più grandi“, ha affermato Andy Klesh, ingegnere dei sistemi di progetto di Lunar Trailblazer presso il JPL. Nonostante le dimensioni ridotte, ha una grande importanza scientifica: “E a differenza della norma per le piccole missioni che possono avere solo uno scopo molto mirato e singolare, ha due strumenti ad alta fedeltà a bordo. Stiamo davvero dando il massimo“, ha aggiunto.
Le osservazioni raccolte da Lunar Trailblazer contribuiranno alla comprensione dei cicli dell’acqua sui corpi privi di aria in tutto il sistema solare e supporteranno future missioni umane e robotiche sulla Luna, identificando le aree in cui è più probabile trovare acqua.
Un viaggio efficiente e “assistito”
Prima di poter iniziare la sua cruciale missione scientifica, il Lunar Trailblazer della NASA intraprenderà un viaggio complesso e altamente coreografato verso la Luna. Questa fase di preparazione, della durata di diversi mesi, prevede una serie di sorvoli lunari, accensioni di propulsori e manovre orbitali che posizioneranno il satellite nella sua orbita di lavoro ideale per la mappatura dettagliata della superficie lunare.
Nonostante le sue dimensioni compatte, paragonabili a quelle di una lavastoviglie, e il motore relativamente piccolo, affronterà un viaggio di quattro-sette mesi (a seconda della data di lancio) verso la Luna. Per ottimizzare il consumo di carburante e rendere il viaggio il più efficiente possibile, il team di progettazione e navigazione della missione ha pianificato una traiettoria che sfrutterà la gravità del Sole, della Terra e della Luna per guidare la navicella spaziale. Questa tecnica, nota come trasferimento a bassa energia, consente di raggiungere la Luna con un utilizzo minimo di propellente.
“La spinta iniziale fornita dal razzo manderà la navicella oltre la Luna e nello spazio profondo, e la sua traiettoria verrà poi rimodellata naturalmente dalla gravità dopo diversi sorvoli lunari e giri attorno alla Terra. Ciò consentirà di catturarla nell’orbita lunare con esigenze di propulsione minime“, ha affermato Gregory Lantoine, responsabile della progettazione e navigazione della missione presso il JPL: “È il modo più efficiente in termini di carburante per arrivare dove dobbiamo andare”.
Durante i numerosi sorvoli della Luna, la sonda utilizzerà piccole raffiche di propulsori, note anche come manovre di correzione della traiettoria, per modificare gradualmente la sua orbita da fortemente ellittica a circolare. Queste manovre precise e delicate porteranno il satellite a un’altitudine di circa 100 chilometri sopra la superficie lunare, preparandolo per la sua missione scientifica.
Una volta raggiunta la sua orbita scientifica, Lunar Trailblazer inizierà a “scivolare” sulla superficie della Luna, compiendo 12 orbite al giorno e osservando la superficie in vari momenti della giornata. Questa posizione orbitale permetterà al satellite di scrutare in modo ottimale i crateri permanentemente in ombra al Polo Sud della Luna, che ospitano trappole fredde dove potrebbe esserci ghiaccio d’acqua.
La sua capacità di osservare i crateri permanentemente in ombra è di fondamentale importanza. Se il satellite dovesse rilevare quantità significative di ghiaccio alla base di questi crateri, tali posizioni potrebbero essere designate come una risorsa preziosa per i futuri esploratori lunari, aprendo la strada a potenziali insediamenti umani sulla Luna.
I dati raccolti dalla missione saranno trasmessi al Deep Space Network della NASA e consegnati al nuovo centro operativo del Lunar Trailblazer presso l’IPAC del Caltech a Pasadena, California. A lavorare insieme al team esperto della missione ci saranno studenti del Caltech e del vicino Pasadena City College, coinvolti in tutti gli aspetti della missione, dalle operazioni e comunicazioni allo sviluppo del software.
Conclusioni
Lunar Trailblazer è stata selezionata nell’ambito del programma SIMPLEx (Small Innovative Missions for Planetary Exploration) della NASA, che offre opportunità per veicoli spaziali scientifici a basso costo di condividere il viaggio con missioni primarie selezionate. Questa formula permette di testare tecnologie all’avanguardia con un approccio più flessibile e una maggiore accettazione del rischio.
“Siamo una piccola missione con obiettivi scientifici rivoluzionari, quindi avremo successo abbracciando la flessibilità insita nella nostra organizzazione“, ha concluso Lee Bennett, responsabile delle operazioni presso IPAC: “Il nostro team internazionale è composto da ingegneri esperti, membri del team scientifico di diverse istituzioni e studenti locali a cui è stata data l’opportunità di lavorare per la prima volta a una missione NASA“.
