Se potessi far volare un CubeSat sulla Luna, cosa potrebbe fare un satellite così piccolo?

L’ESA ha posto questa domanda e, ora, quattro proposte saranno studiate in modo più dettagliato per possibili voli nel prossimo decennio. Queste missioni in miniatura coinvolgono variamente la radiazione lunare, osservando il cielo radio oltre il lato più lontano della Luna, mappando minerali e gas congelati all’interno di crateri in ombra e rilevando lampi di meteoroidi che colpiscono la superficie. Costruiti intorno a unità standard di 10 cm, i Cube-Sat stanno già dimostrando il loro valore vicino alla Terra, pertanto si sta considerando i loro usi più lontani come parte della futura esplorazione lunare.

Il Lunar Meteoroid Impact Orbiter, o Lumium, circonderà il lato opposto della Luna per rilevare un fulmine a impatto luminoso durante la notte lunare, mappando i bombardamenti meteorici mentre si verificano.

Il Lunar Volatile and Mineralogy Mapping Orbiter, o VMMO, sarebbe situato in corrispondenza di un cratere permanentemente in ombra vicino al polo sud lunare, alla ricerca di depositi di ghiaccio d’acqua e altri volatili di interesse per i coloni futuri e per misurare anche la radiazione lunare.

MoonCARE, un trio di CubeSat a sei unità, misurerebbe l’ambiente di radiazioni e i suoi effetti sui microrganismi con un occhio alla creazione di sistemi di supporto vitale a ciclo chiuso per futuri equipaggi umani.

Il CubeSat Explorer a bassa frequenza di tre satelliti da 12 unità creerebbe il primo radiotelescopio sul lato remoto radio-silenzioso per l’immagine del cielo al di sotto dei 30 MHz – non misurabile dalla Terra – come trampolino di lancio verso una serie più ampia.

Il Lunar Volatile and Mineralogy Mapping Orbiter di 12 unità mapperebbe i minerali di superficie lunare ed i gas congelati come l’acqua ghiacciata ad una risoluzione di 10 m, usan-do un “radar laser” per sbirciare nelle regioni in ombra ai poli.

Il Lunar Meteoroid Impacts Observer consiste in un singolo Cube-Sat da 12 unità che trasporta una sofisticata telecamera per catturare i lampi dei meteoroidi che colpiscono il lato opposto per integrare il monitoraggio vicino esistente e creare un quadro completo dei pericoli che si presentano ai futuri moonwalker.

La sfida presuppone il posizionamento dei CubeSat nell’orbita lunare e che il trasferimento dei loro dati sulla Terra venga gestito da una “nave madre” più ampia, consentendo ai Team di concentrare le risorse sulla scoperta.

I Team si sfideranno per il premio finale in un workshop , con l’opportunità di progettare la loro missione in dettaglio in collaborazione con gli esperti dell’ESA presso l’innovativo Concurrent Design Facility.

Lumio, che accompagna l’impatto, è un CubeSat unico di 12 uni-tà, progettato da un consorzio che comprende il Politecnico di Milano, TU Delft, EPFL, S&T Norvegia, Leonardo-Finnmeccanica e l’Università dell’Arizona.

In orbita attorno a un punto specifico nello spazio, la sofisticata telecamera ottica della Lumio rileverà gli impatti sul lato più lontano della Luna: tali eventi, sul lato vicino, sono mappati da telescopi sulla Terra di notte, ma l’altra faccia della Luna è un punto oscuro.

Lontano dalla luce dell’ambiente terrestre, un lampo molto debole dovrebbe essere rilevabile, migliorando la nostra comprensione degli schemi delle meteore passate e presenti nel Sistema Solare. Questo sistema di osservazione potrebbe anche essere tra-sformato in un sistema in grado di offrire un preavviso ai futuri coloni.

VMMO, sviluppato da MPB Communications Inc., Surrey Space Center, Winnipeg University e Lens R&D, adotta anch’esso un design CubeSat di 12 unità. Il suo laser miniaturizzato avrebbe esaminato il suo obiettivo principale di Shackleton Crater, adiacente al Polo Sud, per misurare la presenza di acqua ghiacciata. La regione all’interno del cratere si trova nell’oscurità permanente, consentendo alle molecole d’acqua di condensarsi e congelarsi in condizioni molto fredde.

Esplorando un percorso di 10 m di larghezza, il VMMO impiegherebbe circa 260 giorni per costruire una mappa di ghiaccio dell’acqua ad alta risoluzione all’interno del cratere di 20 km di diametro. Il suo la-ser irradierebbe anche i dati a banda larga sulla Terra attraverso una modalità di comunica-zione ottica.

Il VMMO mapperebbe anche le risorse lunari, come i minerali, sorvolando le regioni illuminate dal sole, e monitorerebbe la distribuzione di ghiaccio e di altre sostanze nelle aree oscure per capire co-me la condensa migri sulla superficie durante una notte lunare di due settimane. Un carico utile di rilevamento della radiazione secondario creerebbe un modello dettagliato dell’ambiente di radiazione, a beneficio del monitoraggio delle attrezzature di missione, nonché degli esploratori umani.

Stiamo parlando di Lumio (Lunar Meteoroid Impact Orbiter) e VMMO (Lunar Volatile and Minearology Mapping Orbiter), due satelliti di forma cubica che dovrebbero avere dimensioni paragonabili a quelle della cabina di pilotaggio di un aereo di linea.

Lumio si occuperà di orbitare attorno alla Luna per effettuare una mappatura dell’impatto dei meteoriti, cercando di identificarne il bagliore durante la collisione attraverso una fotocamera ottica, mentre VMMO sfrutterà un laser in miniatura per studiare il Cratere Shackleton, al fine di trovare acqua ghiacciata e altri materiali potenzialmente utili per i futuri esploratori.

Tutto questo, tenendo sotto controllo anche il livello di radiazioni di questa zona, vicina al polo sud lunare.

Al prossimo appuntamento!