Pink Floyd a parte, non c'è in realtà un lato oscuro della luna, solo un lato che non puoi vedere dalla Terra. Questo è, a meno che tu non sia un ricercatore come quelli dell'Università dell'Arizona e delle istituzioni partner, che si accingono a indagare sull'impatto meteoritico sul lato nascosto della luna.

L'osservatore degli impatti del meteoroide lunare, o LUMIO, il progetto è guidato da Francesco Topputo, un assistente professore in sistemi aerospaziali presso il Politecnico di Milano in Italia.

Roberto Furfaro, professore associato presso il Dipartimento di Sistemi e Ingegneria Industriale e Dipartimento di Ingegneria Aerospaziale e Meccanica, e Vishnu Reddy, assistente professore presso il Laboratorio Lunare e Planetario, compongono il team UA dello studio della missione LUMIO.

Il progetto mira a utilizzare una telecamera avanzata per monitorare i meteoriti che colpiscono la luna. In combinazione con il monitoraggio terrestre esistente, queste osservazioni potrebbero creare un quadro più completo di ciò che accade quando i meteoriti colpiscono la superficie lunare, e della distribuzione spaziale di questi impatti. Capire da dove provengono i meteoriti che colpiscono la luna e quando colpiscono ci aiuta a capire l'ambiente dei detriti nello spazio vicino alla Terra.

"LUMIO ci consentirà di rispondere ad alcune domande chiave sulla popolazione di piccoli oggetti intorno al sistema Terra-Luna, " ha detto Reddy. Reddy ha escogitato la giustificazione scientifica per la missione.

Sono coinvolte anche la Delft University of Technology nei Paesi Bassi, École polytechnique federale de Losanna in Svizzera, Azienda italiana aerospaziale e della difesa Leonardo, Science &Technology Corp. in Norvegia, e il Centro europeo di ricerca e tecnologia spaziale dell'Agenzia spaziale europea nei Paesi Bassi.

Chiamare tutti i CubeSat

SysNova, un'iniziativa dell'Agenzia spaziale europea che utilizza le sfide tecnologiche per attirare le migliori proposte dalle aziende europee, università e centri di ricerca, ha chiesto per la prima volta proposte per il suo concorso Lunar CubeSats for Exploration alla fine del 2016, e circa 60 squadre hanno risposto alla chiamata. Nella primavera del 2017, quattro squadre sono state selezionate come finaliste, e ha ricevuto sovvenzioni di circa $ 100, 000 e sei mesi per gli studi iniziali. LUMIO è stato selezionato come vincitore nel dicembre 2017.

I CubeSat sono satelliti in miniatura composti da unità cubiche di 10x10x10 centimetri chiamate U. Originariamente utilizzato negli ambienti universitari in modo che gli studenti potessero progettare e gestire le proprie missioni, Il basso costo di CubeSat, peso ridotto e capacità di elaborazione sempre più potenti hanno ricevuto maggiore attenzione da parte delle agenzie spaziali nazionali negli ultimi anni. Roger Walker, un project manager per progetti satellitari educativi presso l'Agenzia spaziale europea, confrontato i satelliti standard di oggi ai PC e CubeSats agli smartphone.

"Ora, le agenzie stanno esplorando la fattibilità di inviare questi cubi non solo intorno alla terra, ma per esplorare altre aree, " disse Furfaro.

Kevin Jacquinot, che ha conseguito il master in sistemi aerospaziali presso UA nel 2017, ha progettato un CubeSat per un corso di studio indipendente lavorando per Furfaro. Dopo la laurea, ha fatto un po' di ingegneria dei sistemi per LUMIO.

"A causa di LUMIO, Sono stato messo in contatto con l'Agenzia Spaziale Europea, e in realtà sto aspettando una risposta da loro sul lavoro su un altro progetto di esplorazione lunare, " ha detto. "Mi piacerebbe lavorare di nuovo su un progetto come questo."

Consapevolezza della situazione lunare

In qualità di direttore dell'iniziativa Space Situational Awareness Arizona, Furfaro collabora con altre facoltà UA per comprendere e caratterizzare il comportamento degli oggetti nello spazio.

Uno degli obiettivi della missione LUMIO è aumentare la consapevolezza della situazione lunare, o cosa potrebbe avere un impatto sulla luna. Questo potrebbe essere particolarmente importante per gli Stati Uniti, alla luce di una direttiva che il presidente Donald Trump ha firmato a dicembre incaricando formalmente la NASA di inviare più astronauti sulla luna.

"Se dobbiamo tornare sulla luna, come ha annunciato il presidente, dobbiamo anche avere una migliore comprensione dell'ambiente lunare, " disse Furfaro.

Come vincitori della sfida, il team LUMIO condurrà uno studio di ingegneria simultaneo con l'ESA nei prossimi mesi.

"Quindi, se tutto va bene, ci saranno buone possibilità che lo faremo volare, " disse Furfaro.

Missione sulla Luna

LUMIO sarebbe di circa 12U (2Ux2Ux3U) e peserebbe circa 50 libbre (circa un centesimo del peso della navicella spaziale New Frontier della NASA). Nella prima fase della sua missione, sarebbe stato trasportato sulla luna su un altro veicolo, poi inizia la sua luna, o selenocentrico, orbita.

Nella fase due, la fase di trasferimento, LUMIO viaggerebbe oltre la luna verso L2, un parcheggio gravitazionale che gli astrodinamici chiamano "punto di Lagrange" (dal nome di un matematico dell'VIII secolo), che consentirà a LUMIO di mantenere la sua posizione relativa alla luna mentre orbita intorno alla terra.

Nella fase tre, la fase operativa, LUMIO comincerebbe a orbitare intorno a L2 in rotazioni di circa 29 giorni, la stessa lunghezza del ciclo lunare stesso.

Nelle due settimane che circondano la luna nuova del lato opposto, una luna piena dal punto di vista della Terra, la luna sarà abbastanza scura da consentire a LUMIO di osservare e registrare gli impatti meteorici. La luna sarà troppo luminosa per essere osservata durante le altre due settimane, così gli scienziati utilizzeranno il tempo per ricalibrare il sistema di navigazione di LUMIO e mantenerlo sulla giusta traiettoria.

LUMIO orbiterebbe intorno a L2 per circa un anno, seguito dallo smaltimento, che potrebbe comportare lo schianto di LUMIO sulla superficie lunare. Un altro veicolo spaziale con la giusta strumentazione potrebbe ottenere preziose informazioni sul sottosuolo della luna osservando i detriti e i materiali sollevati da LUMIO al momento dell'impatto.