Pronto al lancio Queqiao: scruterà il cosmo e il lato nascosto della Luna

Lunedì sarà lanciato Queqiao, il satellite ripetitore della sonda Chang’e 4: raggiungerà il punto lagrangiano L2 e da lì veicolerà le trasmissioni della sonda cinese che atterrerà sul lato nascosto della Luna nella seconda parte del 2018. Ma il satellite condurrà anche rilevazioni cosmologiche su una fascia dello spettro elettromagnetico ancora ampiamente inesplorata.

Visione artistica di Queqiao (fonte: China National Space Administration)

Chang’e 4 è stata concepita come sonda backup di Chang’e 3, missione che a sua volta è stata lanciata nel 2013 ed è atterrata nel Mare Imbrium portando con sé il rover Yutu. A seguito del successo del lander e del rover, Chang’e 4 è stata così ripensata come sonda diretta verso il lato nascosto della Luna, in una sempre più ambiziosa escalation del programma spaziale cinese. Molto spesso erroneamente definito “lato oscuro”, il lato più lontano della Luna non è mai rivolto verso la Terra a causa della rotazione sincrona del nostro pianeta e del suo satellite naturale. Per questa ragione, una sonda che atterri su quel lato non potrebbe comunicare con i centri di controllo e avrebbe bisogno di un ripetitore che ne consenta i contatti. Gli unici episodi che hanno visto capsule passare dietro il lato nascosto della Luna, risalgono al periodo delle missioni Apollo, quando i moduli di comando e di servizio e i LEM rimanevano in silenzio radio per il periodo necessario a coprire quella frazione dell’orbita lunare. Tuttavia l’atterraggio di una sonda su quella faccia della Luna non è mai stato tentato da alcun programma spaziale. Il satellite deputato a veicolare le trasmissioni di Chang’e 4 verso la Terra è Queqiao, che sarà lanciato come apripista dell’ambiziosa missione lunedì 21 maggio dal centro spaziale di Xichang, nel sud ovest della Cina, a bordo di un vettore Lunga Marcia 4C. La finestra di lancio si apre alle 23.00 di domenica, ora italiana e sarà valida per i tre giorni a seguire.

I punti lagrangiani del sistema Terra-Luna. Queqiao si troverà al punto L2 (fonte: LPI-JSC Center for Lunar Science and Exploration)

Queqiao significa “ponte delle gazze”, in riferimento ad una leggenda del folklore cinese che narra di due amanti, uniti solo una volta l’anno da un ponte formato da uno stormo di gazze lungo la Via Lattea. Queqiao orbiterà attorno al punto lagrangiano numero 2, posizionato a 65.000 chilometri oltre la Luna, in modo da essere visibile sia alle stazioni di controllo sulla Terra sia al lander e al rover di Chang’e 4. La funzione primaria di Queqiao sarà quella di instradare i comandi dal centro di controllo a Chang’e 4 e ricevere la telemetria della sonda sulla banda S, usando invece la banda x per comunicare con il lander e il rover. Se tutto procederà secondo i piani, Chang’e 4 sarà lanciata con un vettore Lunga Marcia 3B circa sei mesi dopo Queqiao, ovvero tra Novembre e Dicembre. L’atterraggio della sonda ha come obiettivo il cratere di Von Kármán, molto vicino al polo sud lunare, nel bacino di Aitken, sebbene una decisione finale sulla posizione precisa non sia stata espressa dall’agenzia spaziale cinese. Il bacino di Aitken e il polo sud rappresentano di certo un target scientifico di primaria importanza, date le informazioni che si potrebbero acquisire e le scoperte che ne potrebbero derivare per la modellazione del processo di formazione della Luna e del primo Sistema Solare.

Oltre a funzionare da ripetitore per Chang’e 4, Queqiao trasporterà NCLE (Netherlands-China Low-Frequency Explorer), un esperimento congiunto cino-olandese per rilevare segnali radio a bassa frequenza residuo delle epoche iniziali della formazione del cosmo, emessi prima della formazione delle proto-stelle che hanno inizialmente popolato l’universo. La radioastronomia al di sotto dei 30 MHz può essere condotta efficacemente solo al di fuori della ionosfera terrestre e la posizione di Queqiao oltre la Luna consentirà di avere uno sguardo unico e senza interferenze su questa regione dello spettro elettromagnetico, ad oggi ancora ampiamente inesplorata. NCLE non si limiterà a rilevare le radiazioni cosmiche di fondo, ma monitorerà anche Giove ed il Sole, oltre a misurare la coda del vento solare al di là della Luna.

Il (Netherlands-China Low-Frequency Explorer (Fonte: Netherlands Institute for Radio Astronomy)

Il vettore  Lunga Marcia 4C lancerà anche due micro satelliti denominati Longjiang-1 e 2 (Longjiang significa “drago di fiume”). Questi due satelliti trasporteranno ricevitori per rilevazioni astronomiche di bassa frequenza ed esperimenti di interferometria orbitando lungo traiettorie altamente ellittiche intorno alla Luna. L’aspetto più affascinante per gli appassionati è che consentiranno anche la conduzione di test radioamatoriali. Uno dei due satelliti (micro, ma comunque pesanti 45 chilogrammi e dalle dimensioni 50x50x40 centimetri) monterà una micro telecamera sviluppata dalla King Abdulaziz City for Science and Technology in Arabia Saudita.

Il lancio sarà il quinto per la Cina nell’ambito dell’esplorazione lunare, facendo seguito ai due orbiter Chang’e-1 and Chang’e-2 lanciati nel 2007 e nel  2010 rispettivamente, a Chang’e-3 nel 2013 e a Chang’e-5 T1 nel 2014, quest’ultima con una capsula per il test di trasporto di campioni lunari sulla Terra, missione che avverrà con la sonda Chang’e-5, con ogni probabilità al lancio nel 2019.