Si chiama Capstone ed è una sonda, privata, con cui la Nasa testerà la stabilità dell’orbita cislunare, dove galleggerà la futura stazione Gateway.
Tutti abbiamo sentito parlare del programma Artemis, che riporterà gli esseri umani, donne e uomini, sulla Luna nei prossimi anni. L’ìmpresa avrà diverse fasi: la prima prevede il viaggio Terra-Luna a bordo della capsula Orion, lanciata dal mastodontico Space Launch System (o Sls), che ha appena superato la prova del riempimento dei serbatoi, clamorosamente fallita ad aprile.
Una volta in orbita lunare, per raggiungere la loro destinazioni gli astronauti si dovranno trasferire nel modulo di allunaggio, fornito dalla compagnia spaziale di Elon Musk, SpaceX. È una soluzione transitoria, perché sul lungo periodo gli equipaggi avranno a disposizione una base orbitante, chiamata Gateway, che li accoglierà e farà da tappa di transito per raggiungere la superficie selenica.
Un’orbita mai usata prima
I moduli, che verranno uniti per formare il Gateway, sono in costruzione (anche in Italia, negli stabilimenti di Thales Alenia Space), ma c’è bisogno di tempo per completarli e non saranno disponibili per accogliere le prime missioni umane, che ne dovranno fare a meno.
Tuttavia, nei piani della Nasa e delle agenzie coinvolte nel programma, il Gateway sarà una pedina importante per raggiungere punti diversi della Luna. Per questo deve percorrere un’orbita mai usata prima: si chiama “near rectilinear halo orbit” e, come visibile dall’immagine, è un’orbita ellittica molto elongata, pressoché perpendicolare al piano dell’orbita della Luna intorno alla Terra, che sorvola il polo Nord lunare all’altezza di 3.500 chilometri e poi si allontana fino a oltre 70mila. Ci vorrà circa una settimana per percorrerla interamente ed è stata scelta perché in questo modo la stazione non passerà mai dietro alla Luna rimanendo sempre in vista della Terra.
La sonda Capstone
Proprio il fatto che nessuna sonda avesse mai seguito un’orbita di questo tipo ha spinto la Nasa a comperare un piccolo satellite di test da inviare in avanscoperta, per essere sicuri si tratti davvero di un’orbita stabile. È questa la ragione d’essere della sonda chiamata Capstone (per Cislunar Autonomous Positioning System Technology Operations and Navigation Experiment) che, sebbene grossa quanto un forno a microonde, è un concentrato di novità gestionali.
L’ente spaziale statunitense ha finanziato la missione che, insieme con il lancio, è costata 30 milioni di dollari; la sonda, però, è di proprietà della Advanced Space, una piccola società con sede a Denver, anche responsabile della gestione orbitale. La sua partenza è avvenuta martedì scorso dalla Nuova Zelanda, per opera della Rocket Lab, una società con una componente americana e una neozelandese. Capstone sarà il primo satellite della classe dei cubesat ad andare in orbita lunare.
Il test di posizionamento cislunare
Tecnicamente, è l’equivalente di 12 cubesat (che sono dei cubi di 10 centimetri di lato) e vuole essere il primo test delle scelte orbitali adattate per il Gateway all’interno di Artemis. Come già scritto, Capstone non è una missione della Nasa e rappresenta il nuovo modus operandi dell’agenzia, per la quale affidarsi ai privati è diventato un mantra.
Oltre a percorrere un’orbita nuova, Capstone farà anche test di posizionameno cislunare, là dove non ci sono satelliti gps per misurare con precisione la posizione della sonda. È una tecnologia alla quale Advanced Space sta lavorando da anni, perché diventerà strategica per l’esplorazione della Luna e , più avanti, di Marte.
Capstone comunicherà con il Lunar Reconnaissance Orbiter e con altri orbiter che arriveranno nei prossimi anni, e grazie a queste triangolazioni sarà possibile misurarne la posizione. La sonda ha anche a bordo un orologio atomico, capace di paragonare i suoi dati con quelli inviati da Terra, sfruttando le differenze, derivate dai tempi di transito, per calcolare la posizione.
Una partenza innovativa
Effettuare test della stabilità dell’orbita cislunare e sviluppare le tecniche per ottenere un buon posizionamento della sonda sono compiti strategici, che valgono certamente i 30 milioni investiti dalla Nasa. Artemis e il Gateway avranno costi migliaia di volte superiori, ma tutte le grandi imprese hanno un inizio.
Nel caso di Capstone è possibile dire che l’inizio è minuscolo, ma di certo innovativo. Quando mai era successo che una missione lunare privata, finanziata dalla Nasa, partisse dalla Nuova Zelanda?
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