Immagine concettuale del lander lunare di Ispace e del veicolo di esplorazione sulla luna. I mestieri saranno trasportati nello spazio da un razzo lanciato dagli Stati Uniti già a dicembre. Credito: ispazio
Durante la guerra fredda, gli Stati Uniti e l’URSS hanno corso per essere i primi a inviare esploratori robotici e umani sulla luna, attraversando il terreno lunare e riportando campioni sulla Terra. Questi exploit e i loro ritorni scientifici erano cruciali per sbloccare la storia della luna e, per estensione, la storia del nostro sistema solare.
Ma dopo queste incursioni iniziali, l’esplorazione del nostro satellite naturale ha colpito il depressione. Seguendo la missione LUNA 24-Sample-Return di Luna 24 dell’URSS nel 1976, la superficie della luna rimase indisturbata dai visitatori per decenni, salvo l’impatto occasionale.
Infine, gli anni ’90 hanno visto un risveglio nell’esplorazione lunare robotica mentre gli Stati Uniti e l’Europa hanno effettuato Flybys e il Giappone hanno schierato il suo primo orbiter lunare. Questo movimento ha guadagnato vapore negli anni 2000 quando la Cina e l’India hanno lanciato le loro prime missioni robotiche sulla luna. E nel 2013, la Cina Chang’e 3 ha toccato la luna – il primo morbido atterraggio lunare in 37 anni.
Oggi, una nuova era d’oro di esplorazione lunare è in pieno svolgimento. Sebbene il ritorno degli umani sulla luna sugli atterraggi di Artemide in equipaggio rimanga a anni, gli esploratori robotici stanno già spingendo avanti, esplorando nuove regioni e approfondendo la nostra comprensione di questo antico mondo senza aria. Il tasso di rendimento scientifico è destinato ad aumentare solo quando aziende come SpaceX e Blue Origin mostrano l’ampliamento dell’accesso e ridurre i costi utilizzando razzi riutilizzabili.
Di conseguenza, la luna non è più il dominio dei due superpoteri spaziali tradizionali; Invece, Luna è diventata un obiettivo scientifico studiato da molte nazioni e società private.
I landder robotici apre la strada
Il programma Artemis della NASA si è evoluto in uno sforzo di sconcertante complessità. (Vedi “Come Artemide farà atterrare gli umani sulla luna” per ulteriori informazioni.) I problemi tecnologici e di finanziamento cloud esattamente quando le nuove impronte umane appaiono sulla luna e gli orari ottimistici di esplorazione lunare della NASA diventano spesso finzione. Realisticamente, la missione Artemis 3 farà atterrare un equipaggio sulla luna non prima del 2028 – se la NASA non si accontenta di un flyby – e l’agenzia avrà speso $ 93 miliardi per farlo.
Gli esploratori robotici sono fondamentali per gli obiettivi del programma Artemis, fungendo da letti di prova tecnologici e scouting possibili siti di atterraggio per le risorse. Per dare una spinta a questi sforzi, la NASA ha sostanzialmente cambiato il suo approccio all’esplorazione robotica lunare e ora si basa su servizi commerciali per offrire esperimenti scientifici sulla luna.
Nel 2020, la NASA ha avviato il progetto CLPS (Commercial Lunar Payload Services) per incoraggiare la consegna a prezzi accessibili e rapidi dei payload scientifici sulla luna. Con la prima ondata di contratti, startup come astrobiotici, aerospazio di Firefly e macchine intuitive hanno preso il loro posto insieme ai giganti del settore aerospaziale consolidato. Alla fine del 2024, otto missioni CLPS erano volate o erano in fase di sviluppo avanzato. Di questi, tre hanno preso di mira il vicino della luna, tre hanno preso di mira il lato più ampio e tre miravano alla regione vicino al polo sud lunare. Il Polo Sud è una regione chiave di interesse: a causa del basso angolo del sole all’orizzonte, molti dei suoi crateri hanno aree che si trovano permanentemente nell’ombra e nell’acqua che potrebbero essere usate dagli equipaggi che vivono in futuri habitat della luna.
Le missioni lunare commerciali iniziali ci hanno ricordato che la luna rimane una padrona dura. Tre dei primi otto atterraggi invocati nel programma CLPS della NASA non sono riusciti a completare le loro missioni o sono state cancellate proprio mentre la missione era pronta a volare.
La missione di Peregrine One di Astrobiotic è stata il primo carico utile CLPS a volare nel gennaio 2024, ma una perdita di carburante catastrofica ore dopo il lancio ha condannato la missione e il veicolo spaziale è tornato sulla Terra dopo 10 giorni di spazio.
La seconda missione CLPS nel febbraio 2024 fu un successo parziale. Le macchine intuitive IM-1 Mission Nova-C Lander, soprannominata Odisseo, sbarcarono nel cratere Malapert a vicino al Polo South lunare, ma scivolava attraverso la superficie mentre toccava, scattando una gamba di atterraggio. L’imbarcazione è arrivata a riposare con una punta con un angolo di 30 °, ma è stato in grado di restituire una quantità limitata di dati prima di perdere energia.
La prossima missione di Intuitive Machine, IM-2, atterrà l’esperimento di mining di ghiaccio delle risorse polari (Prime-1) vicino al cratere di Shackleton. La missione è fissata per un lancio all’inizio del 2025 a bordo di SpaceX Falcon 9, un razzo comprovato che lancerà molti payload CLPS. Un trapano attaccato al lander si annoierà nel terreno lunare e cercherà prove di ghiaccio d’acqua. Condividere un giro a bordo di IM-2 sarà una collezione di rover. Questi includono Yaoki di dimensioni di palma giapponese; La piattaforma di prospezione autonoma mobile di Outpost Lunar (MAPP), che si spera viaggerà fino a 1,2 miglia (2 chilometri) con un piccolo mini-rover astroant in sella a Piggyback; e la Micro-Nova Rover, progettata per saltare intorno ai pavimenti in cratere in modo permanente.
In programma anche all’inizio del 2025 è la missione Blue Ghost Firefly Aerospace, che atterrerà vicino a Mons Latreille in Mare Crisio, che offre 10 esperimenti.
Più tardi nel 2025, l’IM-3 di Intuitive Machines tenterà di atterrare vicino all’enigmatico caratteristica a forma di turbinio Reiner Gamma su Oceanus Procellarum. L’origine di tali turbini lunari rimane un mistero, ma le possibili spiegazioni includono anomalie magnetiche passate o presenti. L’IM-3 porterà strumenti per studiare i campi magnetici ed elettrici vicino a Reiner Gamma e distribuirà anche un altro Mapp Rover.
Sfortunatamente, nel luglio 2024, la NASA ha annullato il volo 2025 dei volatili già completati che indagano sull’esplorazione polare (Viper). Invece, l’agenzia prevede di sbarcare l’ex corsa di Viper, l’astrobiotico Griffin Lander, senza payload scientifico.
Il programma CLPS progredirà nel 2026 con il Lander Draper Series-2 che mira al bacino di Schrödinger sul Faride della Luna. La Faride Sismic Suite studiarà l’attività sismica usando strumenti adattati dalla missione Mars Insight 2018 che ha rilevato 1.300 Marsquakes. La missione dispiegerà anche due piccoli satelliti di relè per consentire al Lander Farside di comunicare con la Terra. Il secondo carico utile CLPS del 2026 sarà il Firefly Aerospace Blue Ghost 2, che farà ottenere un esperimento di astronomia radio sull’azienda radio-silenziosa della luna. La missione fornirà inoltre il satellite pathfinder lunare dell’agenzia spaziale europea in orbita lunare.
La luna diventa globale
Oltre alla commercializzazione della luna sovvenzionata dalla NASA, l’esplorazione lunare è diventata uno sforzo veramente internazionale. Alla fine del 2024, la fraternità internazionale degli sforzi lunari comprende la Russia, gli Stati Uniti, il Giappone, l’agenzia spaziale europea (in rappresentanza di 22 paesi europei), Cina, India, Lussemburgo, Israele, Corea del Sud, Italia, Emirati Arabi Uniti, Messico e Pakistan.
Nel 2025, Jeremy Hansen canadese volerà su Artemis 2, diventando il primo non americano ad andare sulla luna. Due astronauti della European Space Agency (ESA) e due dal Giappone saranno scelti per i voli lunari, probabilmente già nell’Artemis 4 o 5. E in un accordo con gli Emirati Arabi Uniti, i primi Emirati a viaggiare verso la luna piloranno a bordo di una missione di Artemis all’inizio del prossimo decennio.
La Cina ha fatto passi da gigante nell’esplorazione lunare robotica. Nel 2013, è diventata la terza nazione a schierare una rover lunare con la missione Chang’e 3. Chang’e 4 nel 2018 è diventato il primo veicolo spaziale a fare un atterraggio morbido sul lato più lontano della luna. E con Chang’e 5 nel 2020 e Chang’e 6 nel maggio 2024, la Cina ha restituito campioni dai lati vicini e lontani della luna, rispettivamente, con quest’ultima impresa che è stata un altro mondo per primo.
Storicamente, quando la Cina annuncia piani spaziali ambiziosi, diventano realtà. Non c’è motivo di dubitare dell’intenzione dichiarata della Cina di sbarcare gli astronauti sulla luna negli anni ’30.
I piani attuali prevedono un lander (abbraccia la luna) di 57.000 libbre invocata da 57.000 libbre per essere inviati all’orbita lunare da un missile lungo il 10 marzo. L’equipaggio Mengzhou (nave da sogno), anch’esso lanciato da un lungo 10 marzo, si appoggerà con il suino e gli astronauti scenderanno in superficie nel lander. Un rover con un intervallo di 6 miglia (10 km) consentirà un’esplorazione estesa. Dopo aver lasciato la luna, l’equipaggio tornerà sulla Terra a bordo di Mengzhou. I piani cinesi successivi includono l’istituzione di una base di luna di base entro il 2035, che si espandeva in una stazione lunare entro il 2045 in collaborazione con altre 10 nazioni.
L’India è ora un potere spaziale e ha anche ambiziosi piani lunari. L’orbita lunare Chandrayaan-1 dell’India del 2008 ha fornito prove convincenti di ghiaccio d’acqua sulla luna. Un tentativo di atterraggio lunare nel 2019 fallì, ma nell’agosto 2023 il Lander Vikram si abbatté con successo e dispiegò il Pragyn Rover vicino al Polo Sud della Luna. Il risultato ha segnato l’India come la quarta nazione per atterrare sulla luna. I piani dell’India per un atterraggio lunare in equipaggio negli anni ’40 sono nelle loro prime fasi, ma l’India possiede la tecnologia per raggiungere questo obiettivo.
Il Giappone divenne il quinto paese a sbarcare sulla luna quando il suo piccolo lander per indagare sulla luna (slim) fece un atterraggio di precisione vicino al cratere di Teofilo nel gennaio 2024. Sfortunatamente, il lander si fermò quasi a testa in giù, limitando la quantità di potere fornita dalle sue celle solari. Due piccoli rover furono schierati con successo e Slim rimase in contatto con la Terra per due mesi (quattro giorni lunari).
La società giapponese ISpace sta preparando la sua missione Hakuto-R che trasporta il Lander Resilience e Micro Rover per un lancio all’inizio del 2025. Inoltre, il Giappone sta collaborando con l’India per il progetto Joint Lunar Polar Exploration (Lupex). Il Giappone fornirà un missile Mitsubishi H3 per spingere il lander Chandrayaan-4 sulla luna nel 2026, dove schiererà un rover da 770 libbre (350 kg) che trasportava strumenti NASA ed ESA per cercare il ghiaccio al Polo South lunare. Dopo la cancellazione del viper rover della NASA, Lupex è la prossima opportunità di utilizzare un trapano e uno spettrometro montato su rover per cercare il ghiaccio nella regione polare sud ombra della luna.
Rischio e ricompensa
Non tutte le missioni su questa nuova frontiera lunare sono un successo. Lo scheda di vie di bordo israeliano (all’inizio) Lander – tentando il primo atterraggio lunare da parte di una società privata – ha subito un problema del motore e si è schiantato nell’aprile 2019. (Imperterrito, Beresheet 2 è previsto per il volo nel 2025.)
Nel dicembre 2022, il Lander della Missione 1 di Hakuto-R giapponese si schiantò sulla luna quando un faglia software provocò l’imbarcazione a bandiera di 3 miglia (5 km) sopra la superficie fino a quando non si esauriva il carburante.
E il Luna 25 russo Luna 25-tentando di raccogliere la torcia dalla Luna 24 del 1976-ha avuto un impatto sulla luna nell’agosto 2023 quando un’ustione che abbassa l’orbita è durata più a lungo del comandato.
Sia i successi che i fallimenti ricordano la dichiarazione del presidente John F. Kennedy del 1962 che accettiamo sfide come andare sulla luna “Non perché siano facili, ma perché sono difficili, perché tale obiettivo servirà a organizzare e misurare il meglio delle nostre energie e abilità”. L’ondata in corso di interesse per l’esplorazione lunare rappresenta una nuova ondata globale di energia e abilità – e scienziati e appassionati di spazio in tutto il mondo saranno i suoi beneficiari.
