Si delineano i programmi di un sistema lunare cinese di comunicazione e posizionamento
Si è svolto dal 2 al 6 ottobre a Baku, in Azerbaijan, il 74º congresso internazionale dell’astronautica (IAC), una vetrina che permette ai principali attori del campo di esporre le proprie novità. L’evento è stato veramente ricco di personaggi di altissimo livello, rappresentanti di agenzie spaziali e di aziende private. Tra le tante presentazioni, ce n’è stata una dell’agenzia spaziale cinese, CNSA, relativa a un’infrastruttura lunare per un servizio di comunicazioni e posizionamento globale.
In realtà, una sonda che svolge parzialmente questo compito è già operativa, si chiama Queqiao e ha supportato e sta supportando la missione Chang’e 4 sul lato nascosto della Luna. Ma la Cina si accinge a mandare una lunga serie di missioni lunari nel prossimo decennio, con scopi scientifici e di esplorazione con equipaggio, e ha bisogno di una solida infrastruttura. A marzo del 2024 verrà mandata la sonda Queqiao-2, che fornirà supporto sia alla missione in corso Chang’e 4 che alle missioni future Chang’e 6, 7 e 8. Il lancio avverrà a bordo di un vettore Lunga Marcia 8 dallo spazioporto di Wenchang.
Queqiao-2 non è semplicemente una replica di Queqiao. Intanto è più grande, ha una massa di 1.200 kg rispetto ai 450 kg della precedente, e una potenza elettrica generata dai pannelli fotovoltaici di 1.350 W rispetto agli 800 W di Queqiao. Oltre a fare da ponte radio per le missioni sulla superficie lunare, Queqiao-2 è dotata di un sistema di posizionamento, anche se ancora con una precisione bassa, e di tre strumenti scientifici.
A bordo avrà uno strumento di rilevamento a raggi ultravioletti, uno per il rilevamento di flussi di atomi neutri e uno per l’interferometria a lunghissima base, VLBI. Quest’ultima tecnica è molto usata sulla Terra e permette di fare misure radioastronometriche molto particolari. È stata usata per fare la famigerata prima immagine di un buco nero, usando osservazioni contemporanee di radiotelescopi a decine di migliaia di chilometri di distanza. Con Queqiao-2, si può aumentare la base fino a poco meno di 400.000 km.
Un’altra caratteristica importante e, al momento, unica di Queqiao-2 è l’orbita scelta. Si tratta di un’orbita ELFO, Elliptical Lunar Frozen Orbit, un’orbita molto stabile mai usata finora da nessun’altra sonda. A differenza dell’orbita NRHO scelta per il Gateway Lunare, ad esempio, l’orbita ELFO ha una stabilità molto più elevata, ed è possibile addirittura che non richieda correzioni di rotta per 10 anni. Questa scelta avviene per motivi tecnici. Per il Gateway, infatti, una leggera instabilità aggiuntiva è necessaria per spendere meno energia per arrivare e partire dall’orbita NRHO. Queqiao-2 non avrà questa necessità, potrà parcheggiare per tutta la sua vita operativa, e anche oltre, in un’orbita ELFO. L’orbita è stata scelta con dei valori tali da avere una copertura del polo sud maggiore, perché è lì che probabilmente si concentreranno la maggior parte delle missioni lunari future.
Oltre all’annuncio della missione in sé, all’IAC di Baku è stato comunicato anche che Queqiao-2 farà parte di una famiglia di sonde lunari denominate Queqiao V1.0. A questa famiglia appartengono anche due carichi secondari che verranno lanciati insieme a Queqiao-2, Tiandu-1 e Tiandu-2, come era stato già anticipato all’omonimo forum di Tiandu ad aprile 2023. In futuro si aggiungerà alla prima famiglia anche la serie di satelliti Queqiao-3 che sarà dotata di un sistema aggiuntivo di comunicazione laser intersatellitare.
Se con la prima famiglia di ripetitori si intende fornire un’ottima copertura alle missioni pianificate in superficie, con la seconda, Queqiao V2.0, si fornirà una copertura di comunicazione e posizionamento globale su tutta la superficie, con una banda tra 1 e 10 Gb/s e una precisione di 50 metri. Le sonde saranno posizionate in posti strategici, non solo in orbite ELFO, ma anche orbite lunari equatoriali, orbite lagrangiane e orbite terrestri alte per supporto costante. L’ultima famiglia presentata, Queqiao V3.0, si riferisce a un futuro più remoto e mira a una copertura delle missioni marziane, del pianeta Venere e al supporto alle missioni di eliofisica.
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