La NASA selezionerà un progetto di veicolo extraterrestre con l’obiettivo di contribuire a costruire un habitat permanente sulla Luna
Pneumatici che resistono a 300 gradi, batterie che funzionano a temperature rigidissime, braccirobotici per eseguire lavori di costruzione dettagliati: tutti questi sono requisiti per la prossima generazione di veicoli lunari che accompagneranno gli astronauti del programma Artemis della NASA sulla Luna
Artemis non è il programma Apollo dei vostri genitori o nonni: a partire dal 2026, la NASA non si limiterà a visitare la Luna, ma intende costruire un habitat sostenibile e permanente sul polo sud lunare.
Questo luogo, probabilmente ricco di acqua, servirà come avamposto di ricerca, polo ingegneristico e fulcro di una nuova economia extra-terrestre.
Per risparmiare tempo, massimizzare le avventure esplorative e incrementare la produzione scientifica, la NASA ha deciso che i suoi futuri moonwalker avranno a disposizione un Lunar Terrain Vehicle (LTV), il fuoristrada lunare per eccellenza.
Qual è il veicolo spaziale utilizzato per esplorare la Luna?
Il mese scorso, l’Agenzia Spaziale ha annunciato che tre consorzi sono stati scelti per progettare i nuovi veicoli extraterrestri: Intuitive Machines del Texas, Lunar Outpost del Colorado e Venturi Astrolab della California.
Nel corso del prossimo anno, la NASA valuterà dettagliatamente ciascun progetto proposto e al termine di questa valutazione verrà selezionato un vincitore, che stipulerà un contratto da 4,6 miliardi di dollari per la costruzione dei veicoli.
La missione Artemis III, prevista per la fine del 2026, ha l’obiettivo di riportare gli astronauti sulla Luna. Secondo i piani attuali, il veicolo lunare vincente sarà lanciato nello spazio con l’equipaggio della missione Artemis V.
La domanda che tutti si pongono è: quale sarà il veicolo scelto dagli astronauti per esplorare la superficie lunare e svolgere le loro missioni?
Le ultime tre missioni Apollo avevano ciascuna il proprio Lunar Roving Vehicle, un rover elettrico che ampliava il raggio di ricerca intorno ai loro moduli di atterraggio, o lander: “Portava strumenti, rocce, macchine fotografiche e gli astronauti stessi. Se dovevi andare da qualche parte in fretta, il rover era il modo giusto per farlo”, afferma Paul Byrne, scienziato planetario presso la Washington University di St. Louis.
C’è un problema però: quei veicoli erano monouso. “Per le missioni Apollo, andava bene avere un rover piccolo, leggero e usa e getta”, dice Lara Kearney, responsabile del programma della NASA per le attività extraveicolari e la mobilità umana di superficie presso il Johnson Space Center, ma oggi i tempi sono cambiati.
“Quello che la NASA sta cercando ora è una capacità sostenibile a lungo termine, in cui si tornerà probabilmente a creare strutture o basi intorno al polo sud della Luna”, dice Pete McGrath, direttore operativo di Intuitive Machines.
Dunque è necessario un rover – veicolo terricolo spaziale – che sia durevole, ricaricabile, in grado di spostare carichi utili, di condurre una miriade di indagini scientifiche e persino di muoversi autonomamente (oppure essere pilotato a distanza dalla Terra), anche quando gli astronauti non sono presenti.
La speranza è che i VTL possano non solo continuare a fare scienza, ma anche costruire avamposti e attrezzature, come le antenne di comunicazione, in anticipo rispetto all’arrivo degli astronauti, concedendo agli esploratori dello spazio umani più tempo per portare a termine imprese scientifiche più complesse.
“È come prendere il moon buggy lunare [dell’era Apollo] e un rover scientifico per Marte e combinare queste due cose insieme. È proprio quello che stiamo cercando di fare in questo caso”, dice Kearney.
Requisiti fondamentali per i rover lunari
La NASA ha stabilito una serie di requisiti di base che tutti e tre i progetti devono soddisfare: innanzitutto i veicoli devono essere in grado di affrontare pendenze moderate e avere un raggio di 6 miglia (circa 10 km) dal lander o dall’habitat con una singola carica della batteria.
Devono inoltre avere batterie a energia solare capaci di sopravvivere per alcune ore nelle regioni permanentemente in ombra del polo sud, dove il freddo è estremo e l’oscurità è perenne.
Si pensa che queste aree contengano riserve di ghiaccio d’acqua, che possono essere utilizzate per l’idratazione, la coltivazione e la produzione di carburante per razzi.
I tre rover non saranno pressurizzati, il che significa che gli astronauti dovranno indossare tute spaziali durante il loro utilizzo. Inoltre, idealmente, invece di inviare più rover per ogni missione di astronauti, gli LTV avranno una vita operativa di 10 anni.
Il rigido ciclo giorno-notte significa che “gli pneumatici sperimenteranno temperature più fredde dell’azoto liquido e 100 gradi in più dell’acqua bollente”, afferma Jaret Matthews, fondatore e CEO di Astrolab.
Le batterie dei veicoli elettrici a volte hanno problemi sulla Terra e sulla Luna, occasionalmente gelida, il problema è molto più grave.
Mantenere l’LTV a energia solare in una zona calda e perennemente illuminata dalla luce del sole sul polo sud lunare è possibile se si può comandare il veicolo a guidare e inseguire il Sole. Ma l’opzione migliore è quella di creare batterie in grado di sopravvivere all’oscurità.
“Si tratta di un problema tecnico molto difficile da risolvere”, afferma Justin Cyrus, fondatore e CEO di Lunar Outpost.
Poi c’è il suolo lunare: un materiale abrasivo e non catalogabile, diverso dalla sabbia del deserto: “È come guidare sulla vetroresina e aderisce a tutto”, dice McGrath.
Ogni LTV deve resistere a questo materiale, ma se qualcosa si rompe, l’LTV deve essere in grado di ripararsi da solo o di essere riparato rapidamente dagli astronauti.
“Non disponiamo di una stazione di servizio o un’officina dove poterla riparare”, aggiunge McGrath. “Deve essere come una specie di pit stop alla Indy 500”: semplice, rapido ed efficace.
Ad oggi non si sa quale dei tre LTV abbia maggiori possibilità di essere scelto dalla NASA per far parte del programma Artemis, ma si sa che il vincitore non opererà da solo per molto tempo.
Per la missione Artemis VII, si spera che l’agenzia spaziale giapponese (JAXA) abbia finito di costruire il proprio rover.
Questo sarà pressurizzato, il che significa che gli astronauti saranno all’interno, senza tuta spaziale e si muoveranno in modo non dissimile da come gli esploratori usano i sommergibili robotici per indagare il fondo marino.
Questo rover, che deve viaggiare per almeno 20 chilometri con una singola carica, sarà in grado di ospitare gli astronauti per un massimo di 30 giorni, rendendolo più un veicolo di ricognizione a lungo raggio.
“Si tratta di una vera e propria svolta”, afferma Byrne. “Si potrebbe vivere in questo mezzo. Non si è più limitati dalle tute spaziali”. Inoltre, se gli astronauti hanno bisogno di vestirsi per esplorare a piedi, possono farlo con facilità.
Dopo la fine del programma Apollo, era difficile immaginare un avamposto umano sul nostro satellite. Ma “l’intera premessa di Artemis è di avere una presenza umana duratura sulla Luna. Non solo bandiere e impronte, ma tornare per restare”, dice Matthews.
Intanto gli annunci di gare di appalto per veicoli lunari rendono questa possibilità molto più tangibile e non è difficile immaginare tutti e quattri i rover in giro per il polo sud lunare: “È così che renderemo lo spazio sostenibile”, afferma Cyrus. “È così che l’umanità potrà vivere e lavorare su altri corpi planetari”.