Il 29 agosto è prevista dal Kennedy Space Centre, in Florida, la partenza della prima missione del programma Artemis, l’ambizioso programma internazionale a guida statunitense per il ritorno dell’umanità sulla Luna. La missione Artemis 1, quindi, fungerà da apripista per questa nuova fase di esplorazione spaziale, in particolar modo testando finalmente lo Space Launch System e la capsula Orion che nella prossima missione, ospiterà degli astronauti.

Secondo l’ultima scheduline approvata dalla Camera degli Stati Uniti e se ovviamente Artemis 1 sarà un successo, già nel 2024 potremmo vedere Artemis 2, con donne e uomini che circumnavigheranno la Luna analogamente ai loro predecessori dell’Apollo 10 nel maggio del 1969. Già nel 2026, invece, potremmo vedere il primo allunaggio dal 1972, che rappresenterà il primo passo per la costruzione di una base lunare.

Il progetto NASA

L’obiettivo della base lunare, situata al Polo Sud, è quello di allungare il più possibile la permanenza degli astronauti, permettendo attività continue ed elaborate, e garantendo di sopravvivere alla notte lunare. Senza una base sulla Luna infatti, ogni missione sulla superficie potrà durare al massimo 14 giorni. In un futuro prossimo, poi, fungerà da pit-stop per il viaggio verso Marte. In quest’ottica, il problema dell’approvvigionamento di risorse alla base è centrale. La risorsa primaria che bisogna procurare per permettere la sopravvivenza in un ambiente estremamente ostile è la potenza elettrica.

Già nel 2021 la NASA aveva avviato una serie di contratti a cinque aziende per un design preliminare di pannelli solari per l’uso lunare. Ad oggi, partono tre nuovi contratti con l’obiettivo d’implementare la soluzione trovata e farne accurati test ambientali, tenendo conto delle esigenze ristrette di peso e volume per il viaggio, del terreno irregolare e della polvere corrosiva lunare. L’obiettivo è il deploy in situ entro il 2030. L’ammontare dei fondi è di 19.4 milioni di dollari americani, così suddivisi:

• Astrobotic Technology of Pittsburgh, Pennsylvania: $6.2 milioni
• Honeybee Robotics of Brooklyn, New York: $7 milioni
• Lockheed Martin of Littleton, Colorado: $6.2 milioni

L’ambiente lunare

L’ambiente lunare per certi versi è estremamente vantaggioso per i pannelli solari. Infatti, la potenza solare sulla superficie lunare è circa di 1400 W/m^2 come in orbita terrestre. Non ci sono tempeste di vento, né di neve che potrebbe accumularsi sulle celle, non c’è atmosfera che assorbe energia e c’è anche meno gravità, permettendo quindi alle strutture di supporto di essere meno resistenti e più leggere.

D’altro canto, il giorno lunare dura 29 giorni terrestri, quindi, nelle zone che sulla Terra diremmo temperate (latitudine di più o meno 45°) il dì dura 14 giorni e la notte altrettanti, per un totale di 340 ore di luce alternate da 340 di buio. Questo fatto potrebbe voler dire un’altissima e continua produzione di potenza nei primi 14 giorni, ma per sopravvivere ai restanti 14 giorni ci vorrebbero delle notevoli capacità di stoccaggio energetico o l’utilizzo di energia nucleare.

Il prototipo sviluppato

La NASA sta elaborando una soluzione per ogni scenario, anche se già la soluzione del Polo Sud, soggetto a caratteristiche simili a quello terrestre in termini di orario solare, permetterebbe l’identificazione di una stagione di lavoro, sempre al Sole, e una di riposo, sempre di notte. L’ambiente rimane estremamente ostile, ma è una missione a cui non ci si può sottrarre, come dice Niki Werkheiser, direttore dello sviluppo tecnologico al NASA STMD a Washington: “Questi prototipi forniranno soluzioni promettenti per fonti di energia affidabili sulla Luna, che sono la chiave del successo di quasi tutto ciò che facciamo in superficie, questo entusiasmante sforzo gioca un ruolo fondamentale che aiuterà a potenziare l’esplorazione nell’ambiente unico del Polo Sud Lunare”. 

Il prototipo di ricerca principale è un albero di 32 piedi (quasi 10 metri) che possa deployare, e richiudere, autonomamente quanti più metri quadrati di superficie attiva di conversione possibile.

Lo sviluppo verticale risulta essere ottimale per l’ambiente lunare del Polo Sud Lunare.  In questo modo, la potenza non diminuisce sensibilmente quando il Sole è vicino all’orizzonte, situazione in cui il terreno lunare blocca la maggior parte dei raggi solari, riflettendoli verso l’alto o assorbendoli.

Lunedì 29 agosto la storia dell’esplorazione spaziale arriverà ad un nuovo crocevia, torneremo sulla Luna per restarci e non si può certo dire che ci stiamo andando impreparati! Seguiremo il lancio di Artemis 1 anche sul canale Youtube Astrospace.it, con diversi ospiti provenienti dall’industria spaziale italiana e non solo. Con noi avremo anche il giornalista Biagio Cimini, in collegamento in esclusiva da Cape Canaveral.

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