Chang’e 5 decolla dalla Luna con un carico di regolite e due primati

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Prosegue senza intoppi la missione cinese Chang’e 5, partita due settimane fa dalla Terra verso la Luna, e con già alle spalle le fasi più critiche. La sonda ha prelevato dei campioni dalla superficie per tornare a Terra, dove si prevede il suo arrivo tra una decina di giorni circa.

Il 1º dicembre il lander è atterrato sulla superficie lunare. È stato un momento critico, un grande successo, ma non c’è stato nemmeno tempo di fare una pausa per festeggiare che già bisognava mettersi al lavoro. C’erano solo due giorni di tempo per raccogliere un po’ di regolite superficiale, bucare il terreno, estrarre un campione dal sottosuolo, metterlo al sicuro e ripartire.

Immagine ad alta definizione dell’atterraggio.

Così, solo un paio d’ore dopo l’atterraggio, il lander si è messo all’opera. Per prima cosa ha effettuato una perforazione del suolo. Anche se non era l’operazione più semplice da fare, era la più immediata, che non richiedeva analisi supplementari. Il trapano perforatore, infatti, non può essere in nessun modo spostato lateralmente, può solo perforare dritto nel punto in cui il lander è atterrato.

Animazione e video del campionamento.

La seconda operazione da effettuare era il campionamento di regolite superficiale, materiale più sabbioso, più fine, da raccogliere con una specie di paletta. È stata un’attività che ha richiesto più tempo, sebbene sia teoricamente più semplice della precedente; prima di iniziare sono state infatti inviate delle immagini a Terra per decidere dove prelevare i campioni. Questa libertà di scelta ha fatto durare questa seconda fase più della precedente ma sempre entro i tempi previsti dalla missione. Anche questa è andata a buon fine. I campioni prelevati dagli strumenti del lander sono stati riposti nel modulo di ascesa e sigillati, pronti per lasciare il luogo da dove risiedevano indisturbati da un miliardo di anni. Le previsioni erano di raccogliere circa 2 kg di regolite e il recipiente sembra abbastanza pieno, ma prima di arrivare a Terra non si potrà conoscere il peso effettivo. Campionamento e stoccaggio si sono conclusi in 19 ore.

Terminate le operazioni primarie della missione, prima di accendere i motori la CNSA ha deciso di effettuare un’azione celebrativa e ha piantato la bandierina nazionale. Un segno della presenza della Cina sulla Luna mai piazzato prima, anche se questa non è la prima missione robotica sulla superficie lunare. Il gesto è stato semplicemente simbolico. La bandiera è infatti su un piedistallo che è stato attaccato al lander e non è stato effettuato nessuno scavo nella superficie per infilarci l’asta. Questo gesto ricalca l’analogo effettuato con la missione Tianwen-1 in viaggio per Marte il primo ottobre 2020 in occasione del 71º anniversario della Repubblica Popolare Cinese.

La bandiera cinese viene collocata sulla Luna.

Terminati i convenevoli è arrivato il momento di ripartire. E qui registriamo il primo primato nazionale. È stata la prima volta in assoluto che l’agenzia spaziale cinese ha tentato la ripartenza dalla superficie di un corpo celeste diverso dalla Terra. Questo evento era considerato ad alto rischio proprio perché mai testato in precedenza. Tutto è filato per il verso giusto: alle 16:10 del 3 dicembre 2020, a 48 ore esatte dall’arrivo, il modulo di ascesa ha acceso il suo motore da 3.000 N per 6 minuti ed è ripartito verso l’orbita lunare, dove c’era l’orbiter ad aspettarlo.

Il video della ripartenza.

Il lander invece è rimasto sulla superficie e attenderà la notte lunare prima di spegnersi per sempre. Ha degli strumenti per fare delle misure del suolo, quindi nei prossimi giorni verrà ancora utilizzato, ma non è progettato per resistere al buio e al freddo della lunga notte lunare, che dura 14 giorni a circa −200 °C di temperatura. In questo c’è qualcosa di ironico, se si pensa che nella mitologia cinese Chang’e rappresenta una donna immortale che decise di trascorrere l’eternità sulla Luna. Questa figura mitologica ha dato il nome all’intero programma cinese ed era già stata citata in passato durante una missione statunitense: magari chi ha seguito a suo tempo la missione Apollo 11 avrà fatto poco caso alla citazione di Ronald Evans, a suo tempo CAPCOM, quando disse all’astronauta Michael Collins di fare attenzione alla lovely girl che vive lì da 4.000 anni.

Tornando dalla mitologia cinese all’astronautica, il modulo di ascesa ha impiegato 2 giorni a posizionarsi nell’orbita corretta per l’incontro con l’orbiter. Dalla sua orbita a 15 km di quota, in cui si era immesso poco dopo il distacco dalla superficie, è salito fino ad arrivare a 200 km, per allinearsi con l’orbita dove si trovava da qualche giorno l’orbiter, cioè il modulo di servizio con il modulo di rientro. Orbiter e modulo di ascesa si sono letteralmente visti sabato 5 dicembre e da quel momento è iniziata la manovra di rendezvous, che è durata poco più di tre ore. Alle 23:12 c’è stato il contatto. L’orbiter ha agguantato il modulo di ascesa, assicurandolo a sé per poter effettuare il trasbordo del prezioso carico.

Animazione del trasferimento dei campioni.

Qui è stato stabilito un altro record, non solo per la Cina, ma per il mondo intero. È stata infatti la prima volta in assoluto nella storia dell’astronautica che è stata effettuata una manovra di attracco automatica tra due navicelle in orbita lunare. In passato, ai tempi delle missioni Apollo, ci sono state manovre simili in orbita lunare, ma solo con equipaggio a bordo. Ci sono state anche manovre di attracco automatico in orbita terrestre, anzi ultimamente stanno diventando molto comuni, ma l’evento di sabato è e rimarrà storico.

Il passo successivo è stato il trasbordo dei campioni lunari dal modulo di ascesa al modulo di rientro. Questo passaggio è avvenuto domenica 6 dicembre, completando così la missione primaria del modulo di ascesa, che si è separato per non gravare sul resto del veicolo con il suo peso. In realtà la risalita dalla superficie è andata molto meglio del previsto e il modulo di ascesa, ormai inutile in linea di principio, avrebbe abbastanza carburante per poter adempiere a un compito secondario, ma ancora non è trapelato niente a riguardo di questa eventualità. L’orbiter si è anche disfatto di un altro pezzo dalla massa rilevante che non sarà più necessario per il resto della missione: l’adattatore che ha permesso l’aggancio tra modulo di risalita e modulo di rientro.

Separazione del modulo di ascesa.

Oltre al primato in sé, con questa missione si è dimostrata la fattibilità della tecnologia di trasferimento automatico di campioni tra veicoli spaziali, che spiana la strada alle missioni successive che necessiteranno di praticare la stessa operazione. Nella fattispecie c’è già una missione pianificata che attendeva il successo di questa fase di Chang’e 5: si tratta di Zhenghe, una missione multipla del sistema solare che prevede il campionamento della superficie di un asteroide.

Adesso modulo di servizio e modulo di rientro sono quasi pronti per tornare a casa. Manca solo un piccolo dettaglio tecnico: il raggiungimento di una configurazione orbitale tale da garantire il rientro nel luogo desiderato, nella Cina settentrionale. Senza entrare in tecnicismi, si tratta solo di aspettare qualche altro giorno prima di riaccendere i motori verso Terra. Siamo nello spazio e, occorre ribadirlo, niente è scontato. Il viaggio verso casa non sarà una passeggiata, tuttavia lo stesso cammino era stato percorso 6 anni prima da Chang’e 5 T1, proprio per permettere alla squadra di controllo missione di prendere familiarità con il tragitto e valutarne i rischi.

Video di rendezvous e attracco.

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Gianmarco Vespia

La scienza è importante. Ne ho fatto parte tanti anni fa, ma ho dovuto abbandonare la carriera. In Italia manca il supporto agli scienziati, in molti modi: sostegno, fiducia, credibilità, rispetto e finanziamenti. ISAA mi ha dato la possibilità di diventare divulgatore e di raggiungere un pubblico interessato e appassionato in questo piccolo settore che è l'astronautica. La scienza si muove troppo in silenzio, occorre pazienza e attenzione per capirla e apprezzarla, per spiegarla alle nuove generazioni, appassionarle e permettergli di costruire un futuro migliore per sé e per il mondo intero.