La Cina prende di mira le regioni in ombra permanente al polo sud lunare

HELSINKI — La Cina sta cercando di far atterrare veicoli spaziali vicino a regioni permanentemente in ombra vicino al polo sud della luna per indagare sulla potenziale presenza di risorse intrappolate nei crateri.

I ricercatori del Key Laboratory of Information Science of Electromagnetic Waves presso l’Università di Fudan hanno pubblicato a carta nel Journal of Deep Space Exploration sulla selezione del sito di atterraggio nelle regioni in ombra permanente (PSR) sulla luna, indicando che la missione cinese Chang’e-7 tenterà un atterraggio a punto fisso altamente preciso in un’area illuminata dal sole, come un cratere bordo vicino al polo sud lunare.

Il sito di atterraggio sarà anche in prossimità di un PSR che potrebbe quindi essere ricercato e campionato per rilevare acqua e altri volatili.

I PSR non ricevono luce solare a causa della loro latitudine e altitudine. Con temperature intorno a -230 gradi Celsius, i PSR sono più freddi della superficie di Plutone, il che li rende potenziali trappole per sostanze volatili tra cui ghiaccio d’acqua ma anche metano, anidride carbonica, ammoniaca e altro ancora.

Tali risorse potrebbero aiutare a sostenere gli esploratori umani sulla luna, con acqua ghiacciata convertita in acqua potabile o elettrolizzata per produrre propellente per razzi.

La missione Chang’e-7, il cui lancio è previsto nel 2024 o 2025, sarà composta da più veicoli spaziali tra cui un orbiter, satellite di ritrasmissione, lander, rover e “mini rilevatore volante”. La ricerca di ghiaccio d’acqua in una regione in ombra permanente (PSR) è considerata uno dei principali obiettivi della missione.

La ricerca PSR sarà effettuata dal mini rivelatore volante Chang’e-7. Un progetto candidato principale sembra essere un lander mobile ripetitivo a sei gambe denominato HexaMRL e sviluppato dalla Shanghai Jiao Tong University. L’imbarcazione sarebbe in grado di effettuare numerosi decolli e atterraggi, muovendosi usando le sue sei gambe e campionando la regolite lunare.

Gli autori del documento sul sito di atterraggio utilizzano i dati del radar ad apertura sintetica (SAR) acquisiti dal Mini-RF a bordo del Lunar Reconnaissance Orbiter della NASA con immagini ottiche e utilizzano la modellazione digitale dell’elevazione ad alta risoluzione per cercare di trovare aree piatte all’interno dei crateri Shackleton e Shoemaker per campionamento di atterraggio e regolite dal mini rivelatore volante.

Gli approfondimenti di questo processo vengono quindi utilizzati per apprendere come il radar ad apertura sintetica di polarizzazione (Pol-SAR) trasportato dall’orbiter Chang’e-7 può essere utilizzato per valutare la topografia e la rugosità della superficie lunare per selezionare i siti di atterraggio e campionamento .

Il radar di imaging a microonde consentirebbe l’imaging ad alta risoluzione di una regione in ombra, dove non è possibile effettuare osservazioni ottiche.

La missione potrebbe avere grandi implicazioni per l’esplorazione lunare, se confermasse la presenza di risorse immagazzinate e accessibili.

“I PSR sono di fondamentale importanza perché in questo momento contengono i più grandi potenziali serbatoi di acqua e sostanze volatili sulla luna, ma non sappiamo molto del potenziale di riserva”, ha detto Clive Neal, uno scienziato lunare dell’Università di Notre Dame Notizie spaziali.

“Ci sono stati alcuni studi che hanno utilizzato i dati orbitali per provare a stimare le abbondanze all’interno dei PSR, ma abbiamo bisogno della verità di base 3D. Quindi dobbiamo entrare e gestire le risorse lì per capire questi PSR e il ghiaccio che è al loro interno”.

“Una “sonda volante” o tramoggia è un modo per ottenere dati puntuali all’interno di un PSR e i dati saranno illuminanti. Ma dobbiamo inserire i rover in questi PSR per capire la reale estensione del ghiaccio sia in superficie che nel sottosuolo”.

Neal osserva che indagare sui PSR sarà impegnativo a causa della temperatura e della navigazione, ma aggiunge che i dati ShadowCam sulla prossima missione KPLO della Corea del Sud forniranno i dati di navigazione tanto necessari per l’esplorazione del PSR.

Neal osserva anche che qualsiasi volatile a Shackleton potrebbe essere distante chilometri da un sito di atterraggio e lungo un pendio di 30 gradi.

La Cina è tutt’altro che l’unico attore interessato ai volatili del polo sud lunare. La NASA prevede di lanciare la sua missione Volatiles Investigating Polar Exploration Rover (VIPER) alla fine del 2023, vicino al bordo occidentale del cratere Nobile.

Sia la Cina che gli Stati Uniti darebbero un grande valore alle aree contenenti volatili, dato che entrambe le parti hanno piani lunari a lungo termine, il che rende la loro conferma ancora più importante.

La NASA sta sviluppando il suo programma Artemis che richiede una “presenza umana sostenuta” sulla luna.

La Cina ha nel frattempo annunciato l’intenzione di costruire la Stazione di ricerca lunare internazionale (ILRS) con la Russia. Sebbene inizialmente robotica, la stazione sarebbe in grado di ospitare soggiorni umani a lungo termine sulla luna negli anni ’30 del 2000.

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