Un'immagine ad alta definizione della pianura lavica di Marte Australe sulla luna scattata dall'orbita lunare giapponese Kaguya nel novembre 2007. Credito:JAXA/NHK
Il primo dispositivo europeo ad atterrare sulla luna in questo decennio sarà un pacchetto di perforazione e analisi dei campioni, e le squadre dietro di esso sono un passo avanti verso il volo come parte della missione Luna-27 della Russia.
L'obiettivo principale del lander Luna-27 è studiare la composizione del suolo vicino al polo sud lunare. L'acqua è un obiettivo chiave:potrebbero esserci concentrazioni di acqua ghiacciata in corrispondenza o al di sotto della superficie.
Un importante contributo europeo alla missione è Prospect, un trapano robotico e un laboratorio in miniatura con una suite di strumenti scientifici progettati per penetrare nel suolo lunare fino a una profondità di un metro, acquisire campioni lunari, e consegnarli ai mini laboratori ospitati dal lander.
Ci sono vaste regioni inesplorate sulla luna. "Prospect consentirà agli scienziati di comprendere meglio il terreno e preparare missioni in cui il suolo lunare può essere utilizzato per creare ossigeno o carburante, ad esempio, ", ha affermato David Parker, Direttore dell'esplorazione umana e robotica dell'ESA.
Rispondere a domande come quanta acqua è presente e quanto sia accessibile aiuterà a pianificare le future missioni che prevedono l'uso delle risorse locali.
"Prospect fa parte di una nuova ondata pionieristica di scienza ed esplorazione lunare, "dice Richard Fisackerly, Responsabile di progetto potenziale, dopo il completamento della fase di progettazione preliminare.
L'obiettivo principale del lander Luna-27 è studiare la composizione del suolo vicino al polo sud lunare. L'acqua è un obiettivo chiave:potrebbero esserci concentrazioni di acqua ghiacciata in corrispondenza o al di sotto della superficie. Rispondere a domande come quanta acqua è presente e quanto sia accessibile aiuterà a pianificare le future missioni che prevedono l'uso delle risorse locali. Credito:volo spaziale umano
La sua fiducia è stata ribadita ieri in seguito alla firma di un contratto da 31,5 milioni di euro con l'industria europea che apre la strada all'ESA per iniziare a lavorare sulla progettazione dettagliata, ulteriori test e integrazione finale del pacchetto di trivelle e strumenti che volerà sulla luna sulla navicella spaziale russa.
"Questa firma apre la strada alla consegna della trivella alla Russia e alle operazioni sulla superficie lunare, " aggiunge Richard. La firma è avvenuta ieri presso la sede di Leonardo a Milano, Italia.
Luna-27 atterrerà sulla luna utilizzando un sistema europeo chiamato Pilot per supportare il suo sistema di navigazione principale per l'atterraggio ad alta precisione e la prevenzione dei pericoli.
Pietre miliari lunari sulla Terra
L'estrazione di ossigeno direttamente dalle rocce lunari e dal suolo potrebbe essere un modo efficiente e sostenibile per supportare la vita umana o la propulsione di veicoli spaziali.
Prima che voli sulla luna sul lander Luna-Resource di Roscosmos, La perforatrice Prospect dell'ESA mostra la sua capacità di perforare campioni fino a un metro di profondità a temperature sotto lo zero. Il trapano è stato costruito da Leonardo. L'immagine è appena prima del trasferimento del campione all'ingresso dello strumento ProSPA, costruito da Open University, che analizzerà i campioni alla ricerca di sostanze volatili incluso il ghiaccio d'acqua. Credito:ESA/Leonardo Space
Tutti i test sono stati condotti a temperature molto basse, simili a quelli previsti nel sottosuolo della luna -circa -150 °C, a bassa pressione e con simulante lunare.
Il trapano è stato messo alla prova negli ultimi mesi per raccogliere campioni e trasferirli al laboratorio ProSPA e al braccio robotico russo. I test sono stati condotti a temperature molto basse, simili a quelli previsti nel sottosuolo della luna, circa -150 °C, a bassa pressione e con simulante lunare, sia presso i laboratori Leonardo di Nerviano, e presso la sede CISAS dell'Università di Padova.
"Il trapano si è dimostrato abbastanza potente da scavare in profondità nel materiale duro e raccogliere polvere molto fine. Siamo molto felici di passare alla fase successiva e lavorare per accogliere Prospect sul lander, " ha spiegato Igor Mitrofanov, Scienziato della missione Luna-27 dell'Istituto di ricerca spaziale dell'Accademia delle scienze russa (IKI).
Considerando che le prove di perforazione hanno frantumato rocce, dalla ghiaia alla polvere fine, congelate con un contenuto variabile di ghiaccio d'acqua per le prove di perforazione, il laboratorio ProSPA è stato messo alla prova utilizzando meteoriti reali come campioni fittizi.
ProSPA è uno strumento scientifico molto potente e flessibile che contiene apparecchiature simili a quelle che si troverebbero in un laboratorio sulla Terra specializzato nello studio di campioni lunari o meteoriti. "La differenza è che il laboratorio viene portato al campione, Non il contrario, " spiega Simeon Barber, Responsabile del progetto ProSPA presso la Open University nel Regno Unito.
"Abbiamo adottato tecniche analitiche all'avanguardia, e li ha stipati in un laboratorio miniaturizzato automatizzato per fornire a scienziati e ingegneri uno strumento straordinario che possono usare per studiare campioni lunari freschi raccolti dal trapano, " Aggiunge.
Questo laboratorio spaziale misura la natura e l'abbondanza di materiale volatile lunare, ghiaccio d'acqua per esempio, per capire meglio la sua storia e il potenziale di quei volatili come risorse.
Prossima tappa:la luna
Il successo della missione non dipende solo dagli strumenti scientifici, ma anche sul luogo di atterraggio. Alcune aree del polo sud lunare sono illuminate dal Sole per circa quattro settimane.
I team scientifici inizieranno ora il processo di selezione di un sito di atterraggio ombreggiato e scientificamente attraente per Luna-27. "Da un punto di vista ingegneristico e scientifico, gli input del team Prospect sono molto preziosi per noi, " dice Igor Mitrofanov.
