ispace fa chiarezza sul Resilience

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L’azienda privata giapponese ispace ha divulgato le conclusioni a cui è giunta dopo un’indagine interna sulle cause che hanno impedito al lander Resilience di atterrare sulla Luna. Secondo gli analisti, il problema è scaturito dal malfuzionamento del telemetro laser, che durante la discesa finale avrebbe fornito ai computer di bordo una lettura errata dell’altitudine. Non è stato ancora appurato con esattezza che tipo di difetto avesse il lettore a laser, ma secondo quanto dichiarato da Yoshitsugu Hitachi, vice presidente del reparto d’ingegneria della ispace, non sono stati riscontrati errori nel codice di programmazione dello strumento, per cui dev’essersi trattato di un problema all’hardware. Il laser era stato correttamente installato e non aveva mostrato alcun tipo di problema durante i test pre-volo, il deterioramento dev’essere quindi avvenuto durante il viaggio, anche se non si è capito cosa lo abbia provocato. Le condizioni di vuoto o le radiazioni potrebbero essere tra le cause, forse un calo di alimentazione allo strumento, o una ridotta capacità di produrre dati affidabili mentre si sposta ad altissima velocità. Si sospetta anche che la superficie lunare sottostante, durante l’atterraggio, potrebbe aver attenuato il fascio laser riflesso, rendendolo difficilmente leggibile dal telemetro. Il sistema di propulsione invece ha funzionato a dovere.

Il compito del telemetro laser era quello di raccogliere continuamente dati sulla distanza tra la sonda e la superficie, a partire da un’altitudine programmata di almeno tre chilometri. Le informazioni prodotte servivano al principale computer di bordo per calcolare il momento giusto in cui attivare i motori ed eseguire la frenata finale, poco prima di toccare il suolo.
Il laser però ha prodotto la prima misurazione soltanto quando il lander si trovava a meno di 900 metri di distanza dal terreno, costringendo il computer a procedere immediatamente con un’accensione alla massima potenza, nel tentativo di decelerare bruscamente ed evitare di schiantarsi.
Troppo tardi però: la velocità verticale pianificata per un atterraggio in sicurezza, in quella fase della discesa, doveva essere di 44 metri al secondo, mentre Resilience precipitava a 66 metri al secondo. L’ultima lettura ricevuta, fornita quando si trovava a un’altitudine di 192 metri, è stata di 42 metri al secondo, 86,4 chilometri orari in caduta libera, un valore eccessivo per evitare il crash landing.

Le foto fatte qualche giorno fa dal Lunar Reconaissance Orbiter della Nasa a una distanza di 50 miglia sopra la zona dell’impatto (un’antica regione vulcanica chiamata ‘Mare Frigoris’), rivelano che Resilience è andata in overshoot di quasi trecento metri, quindi ha superato il punto programmato per l’atterraggio per poi impattare il suolo, formando un cratere di circa sedici metri di diametro.

Resilience è il secondo lander che ispace tenta di far atterrare sulla Luna senza riuscirvi. Nell’aprile 2023 aveva tentato con Akuto-R Mission 1, ma in quel caso si presentò un difetto che si può considerare all’opposto di quanto avvenuto in quest’ultimo tentativo. I computer infatti indicarono di essere vicinissimi alla superficie mentre in realtà la sonda si trovava ancora a cinque chilometri di altitudine. Per questo si attivarono troppo presto i motori di frenata, che non fecero altro che far fluttuare la sonda per un po’ prima di riprendere a cadere in moto uniformemente accelerato, attratta dalla gravità lunare. Quando ci sarebbe dovuta essere l’effettiva accensione del motore per frenare, il carburante era ormai esaurito e il lander si è schiantato.

A dispetto di questi insuccessi iniziali, Ispace intende proseguire il programma che si è prefissata e preparerà un nuovo lander da spedire sulla Luna. Sulla base dell’esperienza acquisita, per i prossimi progetti procederà su due direzioni tese a scongiurare problemi simili per i futuri atterraggi: la prima è aumentare il programma di test del telemetro laser e i relativi sensori associati, per capire come azzerare gli imprevisti e raggiungere la totale affidabilità; il secondo è prendere in considerazione di adottare un modello di telemetro laser diverso da quello usato per Resilience, che non aveva una certificazione specifica per la corretta funzionalità in volo.
L’azienda sta anche pensando di aumentare la potenza del telemetro laser implementandolo con più sensori, con alcune telecamere che analizzano il terreno in tempo reale e un laser di tipo Lidar.

Immagine: ricostruzione artistica del lander Resilience nelle fasi finali dell’atterraggio sulla Luna
Crediti: ispace