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Chang’e 5 raccoglierà campioni di rocce lunari

Chang’e 5 la missione che ha l’ambizioso obiettivo di prelevare rocce lunari: finora ci sono riusciti solo Stati Uniti ed ex Unione Sovietica

Chang'e 5
Chang’e 5

Da qualche ora, una missione spaziale partita dalla Cina è in viaggio verso la Luna per raggiungere un obiettivo piuttosto ambizioso: prelevare alcune rocce lunari e riportarle sulla Terra. Salvo imprevisti, entro la fine dell’anno potrebbe quindi arrivare un altro pezzetto di Luna sul nostro pianeta, a quasi mezzo secolo di distanza dall’ultimo prelievo di rocce lunari effettuato dall’ex Unione Sovietica.

Chang’e 5

La missione si chiama Chang’e 5, dal nome della dea della Luna in diverse mitologie cinesi, ed è la quinta a essere realizzata nell’ambito di un ampio progetto per l’esplorazione lunare.

La Cina, che negli ultimi decenni ha potenziato il proprio programma spaziale lunare, aveva avviato una prima fase di operazioni tra il 2007 e il 2010 per sperimentare il raggiungimento e il corretto inserimento nell’orbita Lunare con le missioni Chang’e 1 e 2. Ottenuti questi primi importanti risultati, tra il 2013 e il 2019 aveva realizzato le missioni Chang’e 3 e 4, con l’obiettivo di sperimentare allunaggi controllati e testare robot automatici (rover) per esplorare il suolo.

Ora con Chang’e 5 la Cina vuole passare al livello successivo: raccogliere campioni lunari per riportarli sulla Terra, sperimentando nel frattempo tecniche e tecnologie che in futuro potrebbero essere impiegate per missioni con esseri umani sul nostro satellite.

Lancio

Chang’e 5 è partita alle 21:30 (ora italiana) di lunedì 23 novembre dal Centro spaziale di Wenchang sull’isola di Hainan, nella Cina meridionale. Il carico complessivo della missione è di circa 8,2 tonnellate. Portare una simile massa oltre l’atmosfera terrestre non è semplice: per farlo è stato impiegato un razzo Lunga Marcia 5, il lanciatore più potente sviluppato finora dalla Cina.

Il lancio è stato trasmesso dalle principali emittenti televisive e seguito con grande interesse, complice il lavoro di propaganda svolto dal governo cinese nei giorni scorsi per promuovere una nuova grande impresa nazionale.

Il Lunga Marcia 5 ha spinto oltre l’atmosfera terrestre 4 diversi moduli spaziali, che in questa prima fase viaggeranno insieme verso l’orbita lunare. Uno dei quattro elementi è un modulo di servizio, che si occupa di trasportare i propri compagni di viaggio verso la meta. Dopo il suo ingresso nell’orbita lunare, due robot collegati tra loro si staccheranno dal veicolo di servizio, per iniziare la loro discesa controllata sulla Luna.

Clicca per ingrandire (Wikimedia)

Il principale è un lander, cioè un veicolo spaziale progettato per atterrare su un mondo diverso dal nostro e compiere attività di vario tipo, ma senza la possibilità di spostarsi dal punto in cui ha toccato il suolo. Il suo compito sarà quello di prelevare tra i 2 e i 4 chilogrammi di rocce lunari e di stivarle nel veicolo assieme al quale è arrivato sulla Luna. Questo secondo elemento è un modulo di ascesa: una volta completato il carico si staccherà dal lander e tornerà nell’orbita lunare con il suo prezioso carico.

Il modulo di ascesa si riunirà con il resto della strumentazione che era rimasto in orbita intorno alla Luna. Quando si sarà collegato al modulo di servizio, trasferirà il proprio carico in una capsula, progettata per resistere alle sollecitazioni del rientro nell’atmosfera terrestre.

Il modulo di ascesa, quello di servizio e la capsula inizieranno poi il loro viaggio di ritorno verso la Terra. In prossimità del nostro pianeta, la capsula si separerà dai suoi due compagni di viaggio e inizierà un turbolento rientro nell’atmosfera, portando con sé le rocce lunari. Se tutto funzionerà come da programma, raggiungerà la Mongolia Interna, la regione autonoma cinese nel Nord del paese, dove sarà raccolta da una squadra di recupero.

Operai al lavoro intorno a Chang’e 5 (CNSA)
Operai al lavoro intorno a Chang’e 5 (CNSA)

Oceano

Il sito di allunaggio scelto dall’Agenzia spaziale cinese (CNSA) si trova nell’Oceanus Procellarum (“Oceano delle tempeste”), un vasto pianoro con il suolo relativamente uniforme che si trova sul lato visibile della Luna. I ricercatori ipotizzano che si formò in seguito ad alcune antiche eruzioni vulcaniche, il cui magma coprì buona parte dell’area.

Questo spiegherebbe la presenza di crateri meno evidenti e marcati rispetto a quelli di altre aree del satellite. I campioni raccolti da Chang’e 5 potrebbero rivelarsi molto utili per comprendere meglio la storia della Luna e delle dinamiche che la portarono ad apparire come la vediamo oggi.

Chang'e 5

23 giorni

La missione non durerà moltissimi giorni: dovrebbe concludersi entro le prossime tre settimane, rientro della capsula con le rocce lunari compreso. I tempi sono stretti perché Chang’e 5 dovrà fare tutto prima che l’area del prelievo finisca in ombra, con un calo della temperatura fino a -130 °C.

Il lander e il modulo di ascesa non sono stati progettati per funzionare a temperature così basse, come lo erano stati alcuni veicoli delle precedenti missioni. Non c’era motivo per complicare la progettazione dei componenti di Chang’e 5, considerato che l’intera missione può essere svolta in tempi così rapidi.

Rocce lunari

Le prime rocce lunari furono trasportate sulla Terra dagli astronauti statunitensi delle missioni Apollo tra la fine degli anni Sessanta e i primi anni Settanta. L’ex Unione Sovietica non raggiunse mai il satellite con i propri cosmonauti, ma mise a punto diversi robot che furono in grado di recuperare materiale roccioso dalla Luna e portarlo poi sul nostro pianeta.

L’ultimo prelievo sovietico svolto nel 1976 con la missione Luna 24 fu anche l’ultima occasione per trasportare rocce lunari sulla Terra.

Un modello da esposizione del Luna 24 sovietico (Wikimedia)
Un modello da esposizione del Luna 24 sovietico (Wikimedia)

Nel caso di un successo di Chang’e 5, la Cina diventerebbe il terzo paese nella storia a portare campioni lunari sul nostro pianeta.

Con equipaggi, un giorno

Osservando il piano per la missione in corso, verrebbe da pensare che i tecnici e i ricercatori cinesi si siano complicati la vita, prevedendo l’impiego di quattro diversi componenti da inviare verso la Luna. Avrebbero potuto realizzare a un veicolo di ascesa in grado di tornare autonomamente sulla Terra, senza la necessità di ricongiungersi con altri veicoli in orbita intorno alla Luna. Questa soluzione non avrebbe però permesso di sperimentare tecniche e tecnologie da sfruttare in futuro per nuove missioni.

Molti aspetti di Chang’e 5 ricordano, in piccolo, il modo in cui erano organizzate le missioni Apollo che portarono al primo allunaggio con esseri umani nel 1969. Tre astronauti raggiungevano la Luna a bordo di un modulo di comando, collegato a un modulo di servizio e a un modulo lunare (LEM), che comprendeva un modulo di ascesa.

Un astronauta rimaneva sul modulo di comando e di servizio in orbita intorno alla Luna, mentre gli altri due astronauti raggiungevano il suolo lunare a bordo del LEM. Al termine della loro permanenza sulla Luna, utilizzavano la parte inferiore del LEM come mini rampa di lancio, dalla quale partiva il modulo di ascesa per raggiungere in orbita gli altri moduli, con i quali tornavano verso la Terra. Il modulo di comando veniva poi usato per il rientro nell’atmosfera.

Su una scala molto più piccola, Chang’e 5 farà più o meno la stessa cosa, consentendo all’Agenzia spaziale cinese di raccogliere dati importanti, e approfondire le conoscenze sulle tecniche per organizzare in futuro missioni verso la Luna con esseri umani.

Anche se i piani non sono stati ancora resi completamente pubblici, il programma spaziale cinese prevede di organizzare missioni lunari con equipaggi entro il 2030, a 60 anni circa dal primo allunaggio statunitense.

 

Riferimenti e approfondimenti

  1. Luca Nardi, Chang’e-5: un pezzo di Luna sulla Via della seta, su INAF (a cura di), media.inaf.it, 23 novembre 2020.
  2. Long March 5 failure to postpone China’s lunar exploration program, su spacenews.com.
  3. David R. Williams, Future Chinese Lunar Missions], NASA Goddard Space Flight Center.
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