La Corea del Sud si prepara a lanciare Danuri, la prima missione per l’esplorazione lunare della repubblica coreana. Noto anche con il nome KPLO (Korean Pathfinder Lunar Orbiter), Danuri è il primo satellite coreano ad andare oltre l’orbita terrestre. Il lancio è previsto per la mattina del 5 agosto, a bordo di un Falcon 9 di SpaceX che decollerà dalla Florida. Con una massa di soli 678kg, KPLO porterà 6 strumenti scientifici, di cui uno, la ShadowCam, è stato fornito dalla NASA. La stessa agenzia americana collabora con la sua omologa coreana (KARI) con il supporto nei sistemi di navigazione e nella comunicazione tra sonda Danuri e la Terra.

Gli obbiettivi di questa missione sono in primis lo sviluppo di tecnologie spaziali da parte della Corea Del Sud. L’intera sonda Danuri è infatti un grande dimostratore tecnologico, ma non solo. In orbita attorno alla Luna si svilupperà la prima mappa topografica di tutta la superficie selenica, oltre allo studio delle risorse come ghiaccio, Uranio, Silicati e Alluminio. Dato questo suo obbiettivo, e la particolare orbita polare, con la quale la sonda sorvolerà i Poli, Danuri sarà un importante supporto anche per il futuro di Artemis.

Dopo un viaggio di alcuni mesi, reso necessario dalla particolare orbita che eseguirà Danuri, la sonda entrerà in un’orbita lunare circolare di 100km inclinata a 90 gradi rispetto all’equatore della Luna. La durata minima della vita operativa di KPLO è 12 mesi, di cui uno è interamente dedicato alla calibrazione degli strumenti. La missione, se raggiungerà gli obbiettivi minimi, potrà poi essere estesa per un altro anno.

La missione è un punto di svolta per la nazione coreana, un paese che ha gradi ambizioni nello spazio ed importanti progetti. Il lancio di Danuri segue infatti da un altro recente traguardo, ovvero il successo di Nuri, il primo razzo orbitale sviluppato in maniera indipendente dalla Corea. Come suggerisce l’acronimo di KPLO, la missione coreana non è che il preludio ad una futura missione per l’atteggio sulla superficie lunare. Una missione che includerà un lander e un rover non prima del 2030.

Gli Strumenti di KPLO

Tra i sei strumenti a bordo di KPLO uno dei più importati è LUTI (Lunar Terrain Imager) che consiste in due fotocamere indipendenti con una risoluzione di meno di 5 metri per pixel. L’obbiettivo principale di LUTI è cercare un sito di allunaggio per il futuro lander e rover che la repubblica coreana intende lanciare verso la fine del decennio.

Un altro strumento composto da due fotocamere è PolCam (Wide-Angle Polarimetric Camera), in questo caso disposte ad angolo di 90 gradi tra una e l’altra. Tramite la polarimetria, PolCam otterrà dei dati sulla superficie lunare, in particolare su regolite e la distribuzione del titanio.

La superficie lunare verrà investigata anche da KGRS (KPLO Gamma ray spectrometer). Uno spettrometro che studierà la composizione chimica dei materiali della superficie lunare mappando la distribuzione spaziale dell’energia dei raggi gamma.

Altri due strumenti sviluppati dalle istituzioni coreane sono KMAG, un magnetometro per lo studio delle anomalie del magnetismo lunare e DTNPL. Quest’ultimo  è un esperimento che testerà una connessione interplanetaria di dati e ne verificherà la resistenza alle interferenze.

L’ultimo dei sei esprimenti a bordo di KPLO è la ShadowCam sviluppata dalla NASA. Uno strumento ottico che si basa su quello impiegato sul Lunar Reconaissance Orbiter, e servirà per lo studio di possibili depositi di ghiaccio nelle zone in ombra presenti sulla Luna. Tuttavia a differenza dello strumento di LRO, la ShadowCam presenta una sensibilità 800 volte maggiore.

Una Nuova Traiettoria

Il viaggio della sonda coreana non sarà tipico, dato che la Luna verrà raggiunta con una traiettoria chiamata Balistic Lunar Transfer o BLT. Per la precisione, il metodo usato dalla sonda coreana è definito come Weak Stability Boundary (WSB) / Ballistic Lunar Transfer (BLT). Questa orbita sacrifica il tempo di viaggio in funzione dell’efficacia. L’arrivo in orbita attorno al nostro satellite naturale è infatti previsto per metà dicembre, per un totale di circa quattro mesi di viaggio. In questo modo verrà risparmiato circa il 25% del propellente della sonda rispetto ad una traiettoria tipica. Per KPLO questo significa risparmiare 165 m/s di ΔV, cioè di variazione di velocità che dovrebbe ottenere. [1]

Per raggiungere l’orbita lunare con una BLT, la sonda deve spingersi quasi fino al punto lagrangiano L1, una zona di stabilità gravitazionale del sistema Terra – Sole. La sonda si separerà dal secondo stadio del Falcon 9 una volta lasciata l’orbita terrestre e inizierà il suo viaggio, eseguendo una serie di manovre di correzione (identificate con la sigla TCM, nell’immagine seguente) con il propulsore di bordo.

Una volta raggiunta la Luna serviranno invece 15 giorni per raggiungere l’orbita polare designata, e per farlo verranno eseguite altre cinque manovre. Questa fase è chiamata Lunar Orbit Insertion (LOI). Al termine della LOI inizierà un mese di messa in operazione degli strumenti, al termine del quale potranno iniziare le attività scientifiche.

Per eseguire tutte queste manovre, la sonda è dotata di quattro propulsori principali, chiamati Orbit Maneuver Thruster (OMT). Questi dispongono di 31.8 N di spinta ognuno, con un impulso specifico di 227 secondi. Essi saranno usati per i cambiamenti di traiettoria che richiederanno più di 10 m/s di ΔV. In aggiunta, sono presenti otto motori più piccoli, chiamati Attitude Control Thruster (ACT). Essi dispongono di una spinta di 3.4 N con un impulso specifico di 218 secondi.

[1]: https://www.mdpi.com/2226-4310/8/8/222/html

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