La Nasa ha consegnato all’Esa un set di retroriflettori che consentirà di tracciare la missione Lunar Pathfinder da stazioni di rilevamento laser sulla Terra, mentre orbita attorno alla Luna.
Nel dettaglio, la sonda fisserà la sua posizione utilizzando i segnali Galileo e Gps da una distanza di 400.000 km dal nostro pianeta, un passo importante in previsione del programma Moonlight dell’Esa. Quest’ultimo permetterà all’Europa di essere la prima a portare un sistema di navigazione e comunicazione sulla Luna.
Oggi il tracciamento di un veicolo spaziale in orbita lunare richiede più stazioni di terra per eseguire il rilevamento radiofonico. Lunar Pathfinder utilizzerà un transponder in banda X standard per questo scopo e, in aggiunta, trasporterà il ricevitore NaviMoon Global Navigation Satellite System dell’Esa.
Ottenere correzioni di posizione da Galileo e Gps così lontano nello spazio richiede tecniche di ingegneria e di elaborazione del segnale complesse, dato che i segnali che si estendono fino all’orbita lunare sono milioni di volte più deboli di quelli che riceviamo usando i nostri dispositivi.
In caso di esito positivo della missione, le future sonde lunari potrebbero muoversi in autonomia, fissando automaticamente la propria posizione utilizzando un sistema di Gnss migliore e rinunciando all’uso di costose infrastrutture di terra.
Lunar Pathfinder percorrerà un’orbita lunare altamente ellittica, progettata per ottimizzare la copertura del Polo Sud della Luna. Per questo test il Lunar Pathfinder sarà riorientato in orbita, durante una finestra sperimentale continua di cinque giorni, in modo che il Laser Retroreflector Array, l’antenna del ricevitore NaviMoon e il transponder X-Band si trovino sullo stesso pannello del satellite in direzione Terra. In questo modo saranno massimizzate le prestazioni e la visibilità congiunta di queste tre tecniche geodetiche, che verranno utilizzate simultaneamente per la prima volta in assoluto nell’orbita lunare.
L’International Laser Ranging Service ha attualmente a disposizione quattro stazioni in grado di trasmettere laser fino alla distanza lunare, tre con sede in Europa: Grasse, Wettzell e il Centro Spaziale dell’Agenzia Spaziale Italiana di Matera. Inoltre, l’Esa sta valutando l’utilizzo della propria Laser Ranging Station con sede a Tenerife, che è attualmente in fase di aggiornamento.
«Il Matera Laser Ranging Observatory, dedicato a Rocco Petrone e sito presso il Centro Spaziale ASI di Matera – commenta Giuseppe Bianco, a capo dell’Unità ricerca spaziale del centro di Matera – è entrato in operazioni nel 2004 ed è tutt’ora una delle stazioni più precise ed accurate della rete ILRS. Attualmente è in corso un potenziamento del sistema che ne migliorerà le caratteristiche tecniche e l’efficienza soprattutto per quanto riguarda la telemetria laser lunare, mediante una nuova sorgente laser più potente e dei nuovi sensori a stato solido».
Immagine in apertura: il retroriflettore laser. Credit: Surrey Satellite Technology