La Luna europea

SMART-1 and the Moon
SMART-1 ha raggiunto l'orbita della Luna
18 Novembre 2004

La navicella SMART-1 si sta inserendo in orbita intorno alla Luna. Dopo il successo ella prima missione per Marte, l’ESA incamera ora il successo della prima missione per la Luna. Quale sono le ultime notizie dalla navicella?

SMART-1 in queste ore è occupata a stabilizzarsi in orbita intorno al nostro satellite, grazie al suo motore a propulsione ionica, che dopo aver guidato SMART-1 in prossimità della Luna nel corso degli ultimi 13 mesi, il 15 novembre è entrato in funzione anche per questa manovra cruciale.

Il giorno prima la navicella aveva raggiunto quella zona dello spazio nella quale l’attrazione gravitazionale della Terra è identica a quella della Luna. Continuando il suo movimento, SMART-1 è ora passata sotto il controllo gravitazionale del nostro satellite, dopo aver percorso circa 84 milioni di km, una distanza comparabile con la minima distanza tra Terra e Marte quando si trovano in opposizione.

L’orbita finale sarà raggiunta a metà gennaio, e sarà un’ellisse che nel punto di massimo avvicinamento al nostro satellite disterà appena 300 km (sopra il polo sud della luna) e nel punto di massima distanza circa 3000 km (sopra l polo nord). A quel punto la sonda inizierà il programma scientifico.

Testing solar electric propulsion and studying the Moon
SMART-1

Ma perché SMART-1 ha percorso 84 milioni di km quando la Luna dista solo 384 mila km? Tredici mesi non è un tempo eccessivamente lungo per una missione lunare?

Il tipo di traiettoria percorsa era funzionale alle tecnologie che si volevano sperimentare. SMART-1 ha spiraleggiato intorno alla Terra, aumentando dolcemente il raggio della sua orbita fino alla situazione che abbiamo appena descritto.

Lo scopo della prima parte della missione era tecnologico: sperimentare l'efficienza della propulsione ionico-solare. È la seconda missione in assoluto a sperimentare questa tecnica. La spinta di un qualsiasi razzo è fornita dall’espulsione di particelle ad altissima velocità: il razzo, insomma, "si dà la spinta appoggiandosi" sul gas che espelle.

Nel caso di un razzo a propulsione chimica, come tutti i lanciatori in uso, dagli Ariane 5 ai Delta II degli USA, alle Soyuz russe, l’energia necessaria è fornita al gas da reazioni di combustione chimica. Nel caso della propulsione termo-ionica, i pannelli solari della navicella trasformano l’energia solare in una differenza di potenziale molto alta che ionizza il gas e lo accelera.

Le particelle cariche vengono poi espulse attraverso un ugello, fornendo una spinta molto bassa, ma che può essere mantenuta per lunghi periodi di tempo. A differenza di un motore a propulsione chimica che fornisce una spinta estremamente violenta bruciando però il carburante in pochi minuti.

SMART-1 igniting it's ion engine
Propulsione ionico-solare

La Luna è tornata ad essere nel mirino delle agenzie spaziali, anche in previsione di un possibile sbarco dell’uomo nel prossimi decenni. Ma quelle tracce di acqua che erano state trovate da alcune missioni della NASA negli anni ’90 sembrano essersi volatilizzate. Che cosa ci dirà SMART-1?

SMART-1 cercherà tracce di acqua nei crateri polari della Luna. Negli anni ’90 si era creduto che sotto uno strato di polvere, in prossimità dei poli, potessero esserci veri e propri lastroni di ghiaccio. Questa possibilità sembra ora eliminata, ma è possibile che un contenuto di acqua possa esserci.

La presenza di acqua è interessante dal punto di vista propriamente scientifico, ma in generale anche per pensare a un suo possibile sfruttamento, sebbene al momento appaia piuttosto improbabile. Più in generale SMART-1 cercherà di raccogliere prove a favore o contrarie della teoria di formazione lunare più accreditata, secondo cui la Luna si sarebbe formata a causa di un impatto tra la Terra e un oggetto di dimensioni molto estese, paragonabile a quelle di Marte, che avrebbe avuto luogo nei primi centinaia di milioni di anni di vita del sistema solare.

I dati raccolti potranno essere utili anche per lo studio del vulcanismo, della tettonica a zolle, della chimica del suolo lunare. Fino a oggi sono stati analizzati 382 kg di roccia lunare riportate a terra da sei missioni Apollo, dal 1969 al 1973. Tuttavia sono campioni che provengono dalla zona equatoriale della faccia che la Luna rivolge alla Terra.

SMART-1 si inserisce invece in un'orbita polare e potrebbe riservarci sorprese.

L'orbita di SMART-1 intorno alla Luna

SMART-1 non è solo la prima missione lunare dell’ESA. È una serie di prime volte. Quali altre soluzioni tecnologiche ha sperimentato?

Per la prima volta è stata dimostrata la possibilità di usare per le telecomunicazioni due intervalli ad alta frequenza, nella banda X (8 GHz) e nella banda Ka (32-34 GHz). Oltre che ad aver sperimentato un nuovo sistema di codificare i dati trasmessi.

Per la prima volta in Europa è stata sperimentata una connessione laser continua tra la Terra e una navicella spaziale.

E per la prima volta una navicella ha a bordo anche un sistema di navigazione, OBAN, che permette alla sonda di sapere in quale punto dello spazio si trova, e che è un passo avanti per il controllo automatico di navicelle future.

Infine occorre ricordare la compattezza della strumentazione: SMART-1 è un cubo di lato pari a 1 metro ed è equipaggiato con una strumentazione scientifica d’eccellenza.

In definitiva è una missione tecnologica di successo, che apre la strada al prosieguo della sfida spaziale.

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