L'Apollo 15 del 1971 è stato tra i più ambiziosi dei sei atterraggi lunari:il modulo lunare Falcon ha dovuto attraversare una catena montuosa che si erge più in alto dell'Himalaya prima di atterrare accanto a Hadley Rille, un canale allungato simile a un canyon. Un team con sede presso il centro astronomico ESAC dell'ESA in Spagna, lavorando con la società britannica Timelab Technologies, ha ricreato il pianerottolo utilizzando il software SPICE, integrando un modello lunare ad alta risoluzione. Credito:ESA
Se qualcuno avesse osservato mentre il modulo lunare Falcon dell'Apollo 15 si dirigeva verso le montagne dell'Appennino lunare nel 1971, allora questo è quello che avrebbero visto. ricercatori dell'ESA, lavorando con la società britannica Timelab Technologies, stanno ricreando missioni storiche sulla luna in realtà virtuale 360 ad alta definizione, come un modo per ottenere nuove informazioni dai dati degli strumenti vintage, oltre a aiutare a pianificare nuove missioni per la fine di questo decennio.
Apollo 15 è stato tra i più ambiziosi dei sei atterraggi lunari, attraversando una catena montuosa che sale più in alto dell'Himalaya prima di atterrare accanto a Hadley Rille, un canale allungato simile a un canyon.
"Stiamo rivisitando queste missioni per ricreare la loro storia dettagliata degli atteggiamenti come un modo per rianalizzare le varie misurazioni scientifiche che hanno fatto, come l'imaging ottico o la spettroscopia a raggi X, " spiega lo scienziato del progetto ESA Erik Kuulkers. "Combinando i dati di posizionamento con un modello digitale di elevazione altamente dettagliato della superficie lunare, possiamo sapere esattamente a cosa stavano puntando gli strumenti mentre registrano i loro risultati.
"Per cominciare abbiamo scelto l'Apollo 15 come la prima delle "missioni di tipo J" con equipaggio incentrate sulla scienza sulla luna, che trasportava ulteriori carichi scientifici, inclusi strumenti di telerilevamento per osservare la superficie lunare dal Command Service Module (CSM) in orbita, per soggiorni più lunghi. Inoltre abbiamo simulato lo SMART-1 2003 dell'ESA sulla luna, che ha testato la propulsione elettrica solare durante l'esecuzione di osservazioni scientifiche della superficie lunare."
Una simulazione SPICE del modulo di comando e servizio dell'Apollo 15 in orbita intorno alla luna nel 1971. Come la prima delle missioni Apollo di tipo J sulla luna, il Modulo trasportava ulteriori strumenti di telerilevamento. Simulare il suo viaggio utilizzando un modello digitale ad alta risoluzione della luna aiuta a estrarre nuove intuizioni dai loro dati. Credito:ESA
Il progetto, con sede presso il centro astronomico ESAC dell'ESA in Spagna, utilizza un software specializzato chiamato SPICE, utilizzato per pianificare e interpretare le osservazioni planetarie. Il nome è un riassunto della sua funzionalità:"S" per astronavi, "P" per pianeta (o più in generale corpo bersaglio), "I' per informazioni sullo strumento, "C' sta per informazioni di orientamento ed "E' per eventi, significa attività missionarie, sia pianificato che non pianificato.
Mentre il software è sviluppato dal Jet Propulsion Laboratory della NASA, ESA gestisce il proprio servizio SPICE presso ESAC, e lo usa per pianificare osservazioni e analizzare dati per missioni come Mars Express, Venere Express, Rosetta, l'ExoMars Trace Gas Orbiter e l'ESA-JAXA BepiColombo verso Mercurio, inclusa la simulazione del suo recente sorvolo della Terra. Questo nuovo progetto dimostra che è ancora possibile eseguire un'analisi equivalente per le missioni più vecchie.
Alfredo Escalante López, Service engineer di ESA SPICE, spiega:"Per Apollo 15, la sua orbita intorno alla luna è stata costruita prendendo posizioni e velocità registrate nei dati ausiliari dello spettrometro a raggi gamma, studiare la composizione della superficie lunare. Quindi il puntamento degli strumenti è stato derivato utilizzando ulteriori informazioni sull'atteggiamento da un altro strumento, lo spettrometro a fluorescenza a raggi X.
SMART-1 in orbita. Credito:Agenzia spaziale europea
"Questi due strumenti sono stati montati insieme nello Scientific Instrument Module (SIM) di CSM. Per verificare l'accuratezza della nostra ricreazione siamo andati a confrontare le immagini raccolte dalla Mapping Camera a luce visibile, also in the SIM with our artificially-generated views.
"The same end-to-end process was applied to the SMART-1 orbiter, resulting in real-time rendering of the lunar surface that could be compared to the imagery captured at the time by the Advanced Moon micro-Imager Experiment, AMIE, aboard the spacecraft."
The lunar digital elevation model employed for this project is of the highest possible accuracy, down to a minimum resolution of just 5 m, combining terrain elevation measurements from laser altimeters aboard NASA's Lunar Reconnaissance Orbiter and the Japan Exploration Aerospace Agency's Kaguya with optical views from LRO's Wide and Narrow Angle Cameras.
"Getting to know the moon so well is of much more than simply historical interest, " adds ESA operations scientist Simone Migliari.
"ESA's Pilot navigation system will use feature tracking techniques akin to facial recognition software to guide future missions down to some of the most challenging terrain on the moon. This will start with Russia's Luna-27, headed to the south polar region in 2025, where it will carry an ESA-made payload called Prospect, with a robotic drill to search out lunar water ice and resources."
The team have also visualized key aspects of the missions they're studying in high-precision 3-D scenarios for public consumption, including Apollo 15's lunar orbit, its LM landing and a drive around the landing site on the Lunar Rover.
ESA SPICE Service coordinator Marc Costa Sitjà says:"We aim to provide new ways of displaying and validating scientific measurements, while also offering a new immersive way for the general public to relive the excitement of these legacy missions."
