LADEE in orbita attorno alla Luna

La sonda LADEE ha condotto con successo la prima manovra di inserimento in orbita lunare, e si appresta così a iniziare una campagna di 4 mesi per dimostrare innovative comunicazioni laser di nuova generazione e rispondere a un mistero che avvolge l'atmosfera della Luna dall'era Apollo.

La piccola sonda ha acceso il suo motore a propellente liquido alle 12:57 ora italiana di ieri, completando una manovra di quattro minuti che ha rallentato la sonda di 329.86 m/s, permettendo al campo gravitazionale della Luna di catturare il piccolo esploratore robotico.

La manovra è stata supervisionata da un team del centro di ricerca californiano Ames della NASA – un team ridotto al minimo dopo l'arresto del Governo federale statunitense che ha portato al momentaneo licenziamento del 97% dei dipendenti della NASA, paralizzando l'ente spaziale. [Leggi: Disastro nei fondi USA, la NASA chiude]

Con la NASA totalmente scomparsa da internet – sito e web tv oscurati, pagine sulle piattaforme sociali inattive – la buona riuscita della manovra è stata comunicata direttamente dagli ufficiali di missione.

Gli esatti parametri orbitali sono ancora sconosciuti, ma gli ingegneri hanno confermato che la sonda ha acceso e spento il suo propulsore al momento giusto, quindi dovrebbe essere nell'orbita desiderata.

La manovra, chiamata LOI-1 (dalla sigla inglese Lunar Orbit Insertion, cioè Inserimento in Orbita Lunare), ha permesso alla sonda di essere catturata dal campo gravitazionale lunare, in un'orbita altamente ellittica e dal periodo di 24 ore. Due ulteriori manovre, chiamate LOI-2 e LOI-3, saranno eseguite rispettivamente il 9 e il 12 Ottobre per abbassare gradualmente l'orbita di LADEE e per renderla circolare. L'orbita finale per la prima fase di missione sarà un'orbita circolare equatoriale di 250 chilometri, inclinata di 152 gradi.

«L'orbita attorno alla Luna sarà retrograda, ossia opposta alla rotazione lunare, e anche attorno all'equatore», ha spiegato Greg Delroy dell'Ames. «Molte missioni scientifiche lunari hanno scelto un'orbita polare, ma per il tipo di analisi che vogliamo, siamo obbligati a sceglierne una equatoriale».

LADEE era decollata più di un mese fa a bordo di un Minotaur V dell'Orbital Sciences – il battesimo di questo nuovo veicolo di lancio. Il decollo era avvenuto dalla base di lancio di Wallops Island, nel Virginia, ed era stato perciò visibile a milioni di persone lungo l'East Coast – da New York a Philadelphia. [Leggi: Un razzo sopra New York diretto verso la Luna: le foto di LADEE]

Il piccolo esploratore robotico ha trascorso questo mese completando tre orbite e due manovre che hanno gradualmente alzato l'apogeo dell'orbita, fino a farlo più o meno coincidere con l'altezza dell'orbita lunare. A metà della terza orbita, come previsto, la Luna era in ritardo dall'appuntamento con LADEE, e la sonda ha quindi dovuto completare un terzo giro attorno alla Terra, per poi iniziare un'orbita di trasferimento di 5 giorni.

Nel prossimo mese, completate le tre manovre LOI, verranno verificati i tre strumenti a bordo della sonda, prima di iniziare la fase scientifica di 100 giorni.

Uno di questi tre strumenti è LLCD, una dimostrazione di un nuovo sistema di comunicazione laser che promette di aumentare esponenzialmente la velocità di trasmissione dei dati rispetto ai tradizionali sistemi radio.

«Potremo inviare decine di megabyte di dati ogni secondo fino alla Luna, e potremo farci tornare indietro da LADEE centinaia di megabyte al secondo», ha spiegato Don Cornwell del centro Goddard della NASA a Greenbelt, nel Maryland.

Il sistema è stato costruito dal Lincoln Laboratory del MIT, e potrebbe spianare la strada a nuovi sistemi di comunicazioni per le future missioni verso Marte, gli asteroidi e oltre.

«La NASA ha bisogno di velocità di download più rapide per i dati dallo spazio», ha spiegato Cornwell. «Vorremmo essere in grado di inviare immagini ad alta risoluzione e perfino video in 3D non solamente dai satelliti in orbita attorno alla Terra, ma anche da sonde che andranno sulla Luna e oltre».

Un altro vantaggio della comunicazione laser è che richiede meno componenti, meno spazio e meno massa – e, quando si parla di razzi e sonde, un grammo in meno può fare la differenza.

«Le onde della luce hanno una lunghezza minore delle onde radio, quindi possiamo usare trasmettitori e ricevitori più piccoli», ha proseguito Cornwell.

LADEE inizierà poi una missione scientifica di 100 giorni per analizzare e misurare la composizione dell'atmosfera lunare – o, più propriamente, dell'esosfera lunare.

L'esosfera della Luna è talmente rarefatta che gli atomi non si scontrano mai tra di loro. Il suo peso totale è di circa 10 tonnellate, pari alla quantità di carburante rilasciata solamente durante la fase di discesa di una sola missione Apollo.

«Parte della missione consiste nel ridefinire la nostra comprensione dello spazio», ha commentato Delroy. «La Luna fa parte di una classe unica di oggetti. Sono corpi solidi e rocciosi, ma non hanno atmosfere spesse».

L'esosfera della Luna potrebbe essere simile, se non identica, a quella di Mercurio e di asteroidi giganti come Cerere e Vesta, le destinazioni della missione Dawn. Studiare l'esosfera della Luna, che è dietro l'angolo in termini astronomici, potrebbe quindi risparmiarci un viaggio di milioni di chilometri.

«È definita come un'atmosfera senza collisioni, ma si comporta come una tipica atmosfera», spiega Delroy. «Si formano venti come reazione al calore e alla luce. C'è una sorta di meteo lunare».

«Sappiamo dalle missioni Apollo che c'è un gas chiamato argon-40», prosegue Delroy. «È un isotopo che proviene probabilmente dall'interno della Luna. Il gas argon è presente attorno alla Luna, e quando la Luna ruota nella notte, l'argon si raffredda e cade verso la superficie, e poi la Luna ruota nel giorno, e [l'argon] si alza dalla superficie a causa del calore. C'è veramente un vento di argon sopra il terminatore della Luna [la linea che divide il giorno dalla notte]. Ed è solo un esempio di un componente dell'atmosfera lunare».

Gli strumenti di LADEE studieranno le dinamiche dell'esosfera lunare, oltre a cercare di chiarire un misterioso bagliore osservato dagli astronauti delle missioni Apollo sull'orizzonte lunare durante il tramonto e l'alba. Si pensa che questo bagliore possa essere causato dalla diffusione della luce da parte di alcune particelle di polvere sospese nell'atmosfera, ma LADEE dovrà indagare a lungo per chiarire questo mistero.

© immagine

NASA Ames/Dana Berry