Giornata cinese dello spazio: le missioni interplanetarie in preparazione
Dal 2016, in Cina il 24 aprile è la giornata nazionale dello spazio, data scelta come anniversario del lancio del primo satellite nazionale, Dongfanghong-1, nel 1970. Anche quest’anno la ricorrenza è stata ricca di eventi, con moltissimi aggiornamenti dalle missioni spaziali in corso e quelle programmate per il futuro. La manifestazione principale è stata la prima International Deep Space Exploration Conference, o Tiandu Forum, tenutasi a Hefei. I protagonisti di questo evento sono stati la Luna e Marte, per via delle principali missioni Chang’e e Tianwen ancora in corso, ma non sono mancati aggiornamenti su altri sviluppi domestici e visioni più a lungo termine.
Esplorazione lunare
Per quanto riguarda la Luna, sono state ben definite le date delle future missioni Chang’e e chiariti un po’ meglio i loro obiettivi. Al momento sono in corso tre missioni sulla Luna, tutte in fase di missione estesa, Chang’e 3, con solo un telescopio all’ultravioletto ancora attivo, Chang’e 4, con un rover nel lato nascosto della Luna supportato da un ripetitore radio in orbita, Queqiao, e Chang’e 5, che ha completato la missione di riportare campioni di superficie lunare a Terra e ora sta facendo solamente esercitazioni di astrodinamica in orbita lunare.
Si tratta di tre missioni di successo, uno standard a cui ormai siamo abituati in orbita terrestre bassa, ma le missioni lunari hanno un grado di difficoltà superiore e questi risultati emergono da un notevole impegno dell’agenzia spaziale. Come termine di paragone basti pensare che queste tre missioni rappresentano al momento gli unici atterraggi lunari riusciti in questo millennio, a fronte di sei tentativi totali, contando i fallimenti di Beresheet, del lander Vikram della missione Chandrayaan-2 e del recente fallimento di Hakuto-R.
Per il futuro la prossima missione prevista è Chang’e 6, con lancio fissato a maggio 2024, tra un anno. Partirà a bordo di un lanciatore Lunga Marcia 5 e atterrerà sul lato nascosto della Luna, nel cratere Apollo, in un punto di latitudine compresa tra 41° S e 45° S e longitudine tra 150° O e 158° O. Da lì ripartirà dopo aver prelevato campioni di superficie per portarli a Terra. Se la missione avrà successo, saranno i primi campioni di superficie del lato nascosto della Luna. Chang’e 6 in origine era stata pianificata solamente come missione di riserva di Chang’e 5 in caso di fallimento, ma, visto il successo, è stato scelto un obiettivo diverso. La missione durerà in totale 53 giorni dal giorno del decollo dall’isola di Hainan al giorno del rientro della capsula nel deserto della Mongolia interna.
Le comunicazioni dal luogo di atterraggio verso la Terra saranno impossibili senza un ripetitore radio. Al momento c’è già in orbita Queqiao, mandato con la missione Chang’e 4, anch’essa atterrata sulla faccia nascosta della Luna. Si trova in un’orbita speciale vicino al punto lagrangiano L₂ del sistema Terra-Luna, in modo da avere in vista sempre sia una buona percentuale della faccia nascosta della Luna sia la Terra. Sebbene Chang’e 6 sia perfettamente realizzabile con l’ausilio di questo ripetitore, pochi mesi prima verrà effettuato un lancio con altri tre satelliti destinati all’orbita lunare. Uno di questi è proprio Queqiao-2 che verrà mandato in DRO, Distance Retrograde Orbit, per supportare non solo questa missione, ma anche le future del programma lunare cinese. Visto che discesa, atterraggio, recupero dei campioni e risalita di Chang’e 6 avverranno in 48 ore, è possibile pianificare la missione sotto la totale copertura di Queqiao-2. Il lancio avverrà sempre da Hainan con un vettore Lunga Marcia 8, da una rampa di lancio al momento in costruzione. A bordo ci saranno altri due satelliti molto più piccoli: Tiandu-1, di 61 kg, e Tiandu-2, di 15 kg, due dimostratori per un sistema di navigazione lunare.
Nel 2026 verrà lanciata Chang’e 7, a bordo di un Lunga Marcia 5 con destinazione il polo sud lunare. Durante il forum è stato annunciato per la prima volta il punto preciso di atterraggio, a 88,8° S e 123,4° E, nei pressi del cratere Shackleton. La sonda è molto grande, la massa totale dovrebbe infatti superare le 8 tonnellate, e comprenderà un orbiter, un lander, un rover e un piccolo dispositivo capace di fare saltelli sulla superficie lunare. Di recente è stata comunicata l’interruzione dello sviluppo del rover da parte degli Emirati Arabi Uniti, a causa di una legge statunitense che impedisce ai propri partner commerciali di esportare tecnologia sensibile verso la Cina. L’incidente non dovrebbe avere ripercussioni sulla data finale di lancio.
Il 2028 sarà la volta di Chang’e 8, la missione finale del programma Chang’e e precorritrice della successiva fase di esplorazione lunare. Ancora molti dettagli della sonda devono essere definiti, ma si sa che atterrà nel polo sud lunare e inizierà degli esperimenti fondamentali per la costruzione di una base abitabile. Proverà infatti a forgiare il primo mattone dalla regolite lunare, proverà a estrarre ossigeno dalla regolite e porterà con sé un piccolo contenitore con un ecosistema autonomo.
Dal 2030 partirà un progetto molto più grosso e impegnativo, volto a stabilire una base permanente sul polo sud lunare, International Lunar Research Station, per ospitare in futuro anche equipaggio umano. Lo scopo è avere un avamposto utile all’umanità, aprendo alla collaborazione internazionale con tutti i partner interessati. A giugno di quest’anno dovrebbe nascere ufficialmente l’organizzazione che si occuperà del coordinamento, ILRSCO, International Lunar Research Station Cooperation Organization, e verranno svelati i membri fondatori.
Esplorazione del Sistema Solare
Tornando al presente ma allontanandoci di qualche centinaio di milioni di chilometri, finalmente è stato comunicato ufficialmente lo stato del rover Zhurong della missione Tianwen-1. Ricordiamo che si tratta della prima missione cinese su Marte, con un orbiter e un rover arrivati nel 2021. Zhurong, alimentato a pannelli fotovoltaici, è andato in ibernazione da maggio del 2022 a causa del sopraggiungere della stagione invernale, ed era atteso un suo risveglio a inizio 2023. Purtroppo l’accumulo di polvere marziana sui pannelli è stato superiore al massimo previsto e il risveglio non è ancora avvenuto. Non è possibile sapere la consistenza dello strato di polvere; potrebbe essere non troppo elevato e permettere quindi al rover di accendersi in futuro, man mano che migliorano le condizioni di illuminazione solare oppure potrebbe anche darsi che non riuscirà più a “risvegliarsi”. Si dovrebbe comunque sapere l’esito entro il 12 luglio, data del solstizio solare marziano. In caso di risveglio, il rover potrà sperimentare il sistema di pulizia dei pannelli installato. Sempre parlando della stessa missione, al Forum è stata rivelata per la prima volta la mappa completa di Marte a colori ricostruita dall’orbiter nel corso di due anni di scansioni.
Il programma Tianwen di esplorazione del sistema solare continuerà con la missione Tianwen-2 programmata per maggio 2025. Partirà una sonda a bordo di un Lunga Marcia 3B alla volta di un asteroide quasi-satellite terrestre, 469219 Kamoʻoalewa precedentemente noto come 2016 HO₃, un asteroide di 40–100 metri circa che si trova tra 14 e 38 milioni di chilometri dalla Terra. La sonda recupererà un campione dalla superficie e lo riporterà a Terra in una capsula. Poi continuerà la sua traiettoria verso la fascia degli asteroidi, puntando alla cometa 311P. Durante il tragitto potrebbe sorvolare anche un altro asteroide. Al forum, l’ingegnere capo Zhang Rongqiao ha comunicato che il modello ingegneristico della sonda è già pronto e il modello che effettivamente volerà sta per essere costruito.
La missione successiva del programma torna su Marte. Tianwen-3 prevede due lanci molto impegnativi verso Marte per il 2030, a breve tempo uno dall’altro, utilizzando il Lunga Marcia 5 per entrambi. La missione sfrutta le tecnologie sviluppate in precedenza per riuscire a riportare a Terra campioni di superficie dal suolo marziano. Le missioni Chang’e e Tianwen sono propedeutiche e forniscono un ottimo banco di prova per il successo della missione. Su Marte verrà mandata una sonda con il lander, il modulo di raccolta e il modulo di risalita, l’altra con un orbiter per riportare i campioni a Terra. Verranno usati tre metodi diversi di campionamento, uno raccogliendo terreno con una paletta nei pressi del lander, uno raccogliendo un campione di sottosuolo perforando il terreno con un trapano e infine il terzo raccogliendo campioni a qualche decina di metri dal luogo di atterraggio. Il terzo metodo non è ancora ben definito e potrebbe richiedere l’uso di un drone o di un robot a sei zampe.
Durante il Forum Tiandu è stata anche svelata la selezione del luogo di atterraggio della missione Tianwen-3. Sono in realtà 86 zone prefissate a forma di ellisse di 50 km di asse maggiore e 20 km di asse minore, tutte comprese nell’emisfero nord e la maggior parte tra 17° N e 30° N di latitudine. Come requisiti ingegneristici si preferiscono zone in depressione con almeno 3 km di profondità, come requisiti scientifici si preferiscono zone geologicamente antiche con possibile passato umido in bacini di acqua. Nel corso degli anni verrà fatta una selezione tra queste zone per sceglierne una definitiva.
Sempre nello stesso anno, nel 2030, verrà lanciata l’ultima missione di questa serie, Tianwen-4, una sonda multipla verso Callisto e Urano. Dopo il lancio è previsto un sorvolo di Venere e due della Terra prima di arrivare in prossimità del sistema giovano nel 2035, dove due sonde di separeranno. La prima entrerà in orbita attorno a Giove e farà delle manovre per attestarsi definitivamente in orbita attorno a Callisto, la luna galileiana più lontana da Giove. L’altra sonda proseguirà ancora a lungo il suo viaggio, per arrivare nel 2046 su Urano, dove effettuerà soltanto un sorvolo prima di perdersi nello spazio profondo.
Alla conferenza si è parlato anche di altre missioni, come quella di difesa planetaria che andrà a deviare l’asteroide 2019 VL₅ e quella interstellare, denominata ora Shensuo, che manderà due sonde gemelle al confine dell’eliosfera. Si è parlato anche di tanto altro: sviluppo di nuovi lanciatori, agenzie private, collaborazioni internazionali, stazione spaziale, voli con equipaggio umano, ed è difficile seguire tutti gli argomenti. L’evento è stato molto pubblicizzato sul territorio nazionale, tramite i social media più diffusi in Cina. Da fuori della Cina alcuni contenuti non sono accessibili, la maggior parte sono in cinese, ma al giorno d’oggi i traduttori automatici del browser riescono a interpretare egregiamente contenuti in moltissime lingue straniere.
Fonte: Tiandu Forum
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