Athena e la Luna, tutto quello che devi sapere

La missione IM-2 di Intuitive Machines è in pieno svolgimento, con l’allunaggio del lander Athena previsto per il 6 marzo. Si tratta di un importante progresso nell’esplorazione lunare, mirato a gettare le basi per una presenza umana duratura sulla Luna.

Questa seconda missione di Intuitive Machines segue il successo del primo allunaggio commerciale statunitense dal programma Apollo, la missione IM-1 con il lander Odysseus. Avevamo seguito passo passo gli eventi fino all’allunaggio.

Questa missione si focalizza sulla ricerca e l’estrazione di risorse cruciali, come l’acqua, elemento chiave per il futuro insediamento umano e l’espansione delle attività nello spazio. IM-2 rappresenta non solo un’impresa scientifica, ma anche una piattaforma per tecnologie all’avanguardia e una tappa fondamentale per la creazione di un’economia lunare commerciale.

Ho preparato una flashcard apposita per questa missione così, se vuoi, puoi scaricarla e salvarla.

La missione punta a sperimentare tecnologie innovative. Dalla perforazione del suolo lunare, alla comunicazione ultraveloce e alla mobilità robotica, spalancando nuove opportunità per l’uso delle risorse locali e l’esplorazione di aree finora irraggiungibili. Il successo di IM-2 potrebbe offrire informazioni fondamentali per il programma Artemis della NASA, supportando lo sviluppo di strategie per le prossime missioni umane sulla Luna e oltre.

Va ricordato in questa sede che al momento ci sono alcune ombre sulla missione Artemis, in particolare sulla Artemis III che dovrebbe riportare l’uomo sulla Luna. Vedremo nei prossimi mesi se quali modifiche verranno apportate al piano attuale.

Fasi della missione IM-2

Questa seconda missione del lander Athena classe Nova-C di Intuitive Machines si articola in diverse fasi:

Lancio: la missione è stata lanciata il 26 febbraio 2025 a bordo di un razzo Falcon 9 di SpaceX dal Launch Complex 39A presso il Kennedy Space Center della NASA in Florida.

Separazione dal Vettore di Lancio (LVSEP): poco dopo il lancio, Athena si è separata dal secondo stadio del razzo vettore tramite una specie di “spinta a molla”.

Attivazione Autonoma: subito dopo la separazione, il lander ha autonomamente avviato i suoi sistemi principal. Questi includono guida, navigazione e controllo (GNC), il software di gestione del volo automatizzato (AFM), le comunicazioni radio e il sistema di controllo termico. Athena si affida al sistema di controllo a reazione (RCS) per stabilizzare il proprio assetto.

Manovre di Correzione della Traiettoria (TCM): tre brevi accensioni del motore principale sono pianificate per ottimizzare la traiettoria di Athena in vista dell’inserimento nell’orbita lunare (LOI).

Inserimento in Orbita Lunare (LOI): questa è la manovra più complessa, richiedendo circa un terzo della capacità del sistema di propulsione di Athena. Serve per posizionare il lander in un’orbita circolare bassa (LLO) a 100 km di altitudine dalla superficie della Luna.

Orbita Lunare Bassa (LLO): Athena trascorrerà circa tre giorni in orbita attorno alla Luna, garantendo finestre di comunicazione di circa 75 minuti per ogni orbita. Successivamente, si verificheranno interruzioni di 45 minuti dovute all’allineamento della Luna rispetto alle stazioni terrestri.

Manovra di Correzione Lunare (LCM): un’operazione facoltativa progettata per ottimizzare l’orbita di Athena, analoga a quella effettuata nella missione IM-1.

Inserimento nell’Orbita di Discesa (DOI): una breve accensione del motore principale sul lato opposto della Luna, progettata per abbassare l’altitudine minima a circa 10 km dal punto di atterraggio, situato vicino al Polo Sud lunare.

Discesa Potenziata (PDI): circa un’ora dopo la DOI, il sistema GNC avvierà il motore principale per la fase finale della discesa. Rallenterà la velocità di circa 1.800 metri al secondo e garantendo un atterraggio sicuro e controllato.

Navigazione Relativa al Terreno (TRN): telecamere e laser trasmetteranno informazioni agli algoritmi di navigazione, garantendo un atterraggio preciso durante la fase di discesa.

Rilevamento e Evitamento dei Pericoli: il software di bordo identificherà un sito di atterraggio sicuro (DLS). Per esserlo deve essere caratterizzato da una pendenza minima e privo di ostacoli, o con il minor numero possibile di impedimenti. In questa fase, il controllo della velocità orizzontale rappresenta un elemento cruciale.

Discesa Verticale: il lander effettuerà una discesa verticale verso il DLS, riducendo progressivamente la velocità fino a raggiungere un metro al secondo.

Discesa Terminale: impiego delle misurazioni inerziali (IMU) per guidare il lander negli ultimi metri di discesa, simulando un atterraggio “alla cieca”. Questo approccio consente di evitare interferenze dovute alla polvere lunare sollevata dal motore.

Atterraggio: Athena è progettata per toccare il suolo a una velocità di un metro al secondo, un parametro che il sistema di navigazione si impegna a mantenere con precisione.

Dove atterrerà Athena? Quali operazioni verranno svolte sulla superficie lunare?

Athena si dirige verso la regione di “Mons Mouton”, situata a circa 160 chilometri dal Polo Sud lunare. Questo luogo rappresenta il punto più vicino al Polo mai esplorato da una missione lunare. Il nome Mons Mouton rende omaggio a Melba Mouton, una brillante matematica che ha svolto un ruolo fondamentale nello studio delle traiettorie spaziali e della geodinamica.

Dopo l’atterraggio, la priorità sarà assicurare la stabilità dell’alimentazione energetica del lander. Successivamente, Athena catturerà e trasmetterà immagini ad alta risoluzione del sito di atterraggio. Seguirà il dispiegamento graduale del rover MAPP di Lunar Outpost, del Micro Nova Hopper (Grace) e della suite di strumenti PRIME-1 della NASA.

Questi dispositivi saranno attivati per svolgere funzioni specifiche. Esplorare la superficie lunare, effettuare salti controllati per raccogliere informazioni e realizzare perforazioni mirate all’analisi del sottosuolo. Athena trasmetterà continuamente immagini e dati scientifici verso la Terra, inclusi quelli destinati al data center Lonestar Freedom, il primo centro dati mai posizionato al di fuori del nostro pianeta.

Il sistema di comunicazione lunare progettato da Nokia utilizzerà la rete 4G/LTE per connettere Athena ai suoi dispositivi mobili. Questo garantirà un monitoraggio continuo e un trasferimento dati efficiente. Dopo i primi cinque giorni di operazioni, entrerà in funzione il rover Yaoki della Dymon Co. Ltd., ampliando notevolmente le capacità di esplorazione della missione.

I payload della missione IM-2

IM-2 trasporta una varietà di payload scientifici e tecnologici. Esaminiamoli nel dettaglio.

Micro Nova Hopper (Grace) di Intuitive Machines: un innovativo lander mobile progettato per compiere brevi “salti” e raggiungere crateri o zone in ombra permanente. Equipaggiato con strumenti scientifici avanzati, raccoglierà dati preziosi da aree inaccessibili ai tradizionali rover.

PRIME-1 (Polar Resources Ice Mining Experiment 1) della NASA: un progetto innovativo che combina il trapano TRIDENT e lo spettrometro di massa MSolo. Dovranno individuare acqua ghiacciata nel sottosuolo lunare. TRIDENT scaverà fino a un metro di profondità, mentre MSolo esaminerà i gas volatili liberati durante l’operazione.

LRA (Laser Retro-Reflector Array) del NASA Goddard Space Flight Center: un sofisticato sistema di specchi progettato per determinare con estrema precisione la posizione del lander sulla superficie lunare attraverso l’utilizzo di laser.

Nokia Lunar Surface Communications System (LSCS): un’avanzata rete 4G/LTE progettata per garantire connettività affidabile sulla superficie della Luna.

YAOKI Rover di Dymon Co. Ltd.: un mini-rover giapponese progettato per testare la mobilità e l’adattabilità sul suolo lunare.

Freedom Payload di Lonestar Data Holdings: un innovativo data center lunare progettato per offrire servizi avanzati di backup, tra cui Disaster Recovery as a Service (DRaaS) ed edge processing, direttamente dalla superficie della Luna.

MAPP (Mobile Autonomous Prospecting Platform) Rover di Lunar Outpost: un rover compatto progettato per esplorare la superficie lunare, sfruttando la rete cellulare 4G/LTE di Nokia per testare le comunicazioni.

Omni-Heat Infinity e Omni-Shade Sun Deflector di Columbia Sportswear: tecnologie avanzate progettate per isolare e proteggere Athena dalle condizioni estreme dello spazio e della superficie lunare, con temperature che variano da -133°C a +121°C.

Lunar Radiometer (LRAD) del German Aerospace Center (DLR): un avanzato strumento progettato per rilevare le temperature della superficie lunare, specialmente nelle aree in ombra permanente, installato a bordo del Micro Nova Hopper.

Puli Lunar Water Snooper (PLWS) di Puli Space Technologies Ltd.: uno spettrometro a neutroni progettato per individuare tracce di ghiaccio d’acqua nel suolo lunare, integrato nel Micro Nova Hopper.

La missione IM-2 di Intuitive Machines trasporterà una serie di dispositivi come payload secondari in modalità Rideshare, sfruttando il lancio principale di Athena.

I dispositivi partiti in Rideshare

ODIN di AstroForge: è un innovativo veicolo spaziale progettato per catturare immagini ad alta risoluzione di un asteroide vicino alla Terra. Questo progetto rappresenta il punto di partenza verso lo sviluppo di un sistema avanzato per l’estrazione di risorse dallo spazio profondo. ODIN punta a diventare il primo veicolo commerciale, finanziato privatamente, a esplorare le profondità dello spazio.

Chimera di Epic Aerospace: un veicolo spaziale innovativo dotato di un sistema di propulsione avanzato, progettato per utilizzare propellenti non tossici ad alta densità e con il massimo impulso specifico. La sua struttura, semplice da assemblare, è in grado di supportare una vasta gamma di carichi utili e configurazioni avioniche.

Lunar Trailblazer del Jet Propulsion Laboratory della NASA: scelto nell’ambito del programma SIMPLEx, Lunar Trailblazer studierà la distribuzione delle varie forme d’acqua sulla superficie della Luna.

Curiosità: La bandiera americana presente sul pannello laterale di chiusura di Athena è stata ufficialmente certificata per il volo il 2 marzo 1970, nel pieno del programma Apollo. Questo simbolo, donato dalla NASA, non ha mai viaggiato nello spazio durante le missioni Apollo. Oggi, Athena prosegue la tradizione inaugurata da Odysseus, portando con sé questa bandiera storica dell’era Apollo nel suo viaggio verso la superficie lunare.

Perché questa missione è importante?

IM-2 è una missione cruciale per diversi motivi:

Esplorazione delle risorse lunari e sostegno al programma Artemis: la missione si concentra sull’identificazione e la quantificazione delle risorse di ghiaccio d’acqua, cruciali per lo sviluppo di un avamposto lunare autosufficiente. Ciò conferma che la Luna rimane una priorità strategica per gli Stati Uniti.

Test delle Tecnologie Avanzate: IM-2 sarà un banco di prova per tecnologie all’avanguardia, tra cui la rete di comunicazione 4G/LTE, il Micro Nova Hopper e il sistema di perforazione PRIME-1. Questa missione aprirà la strada allo sviluppo di servizi commerciali sulla Luna, come la fornitura di dati, comunicazioni e risorse fondamentali.


Il mio approfondimento su DDay.it

Fonte e Credits: Intuitive Machines


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