Chang'e-3: Tutte le Novità sulla Missione Lunare della Cina


Immagine calibrata per aggiustare i colori all'esposizione della luce solare. Ecco il rover Yutu e la superficie lunare nei suoi colori più veritieri. Credit: Ricardo Nunes

Nelle puntate precedenti, abbiamo visto come la Cina ha costruito e lanciato una missione lunare che prevede un lander ed un rover, che a sua volta è dotato del primo telescopio/osservatorio astronomico non spaziale che sarà operativo su un altro corpo celeste diverso dalla Terra. La missione è allunata il 14 Dicembre 2013 senza alcun problema, e abbiamo avuto le prime strepitose immagini dalla superficie, che mostrano la storica presenza della bandiera cinese sulla Luna, a bordo del piccolo rover chiamato Yutu (coniglio di giada). Dopo i primi due giorni, le attività sono entrate in una fase di verifica degli strumenti, per assicurarsi che ogni cosa funziona come previsto, e le operazioni entreranno nel vivo solo dopo il 23, dato che adesso il Sole sulla Luna è troppo intenso, e gli ingegneri vogliono evitare di surriscaldare gli strumenti a bordo.

La missione è già di per se un successo, perché la parte più difficile di tutto questo era atterrare in maniera morbida per la prima volta, senza danni, con così tanti strumenti mai provati nello spazio. Tecnologicamente è stata una vittoria senza precedenti per il paese asiatico, che ora si afferma in maniera molto solida sul mercato aerospaziale internazionale. A questo però si deve aggiungere un'altra grande vittoria: l'entusiasmo che la missione ha generato è altissimo! Non solo nel paese, ma anche all'estero, la missione ha generato tante discussioni facendo salire la voglia di vedere nuove missioni, e tutti fanno il tifo per il successo di questo piccolo rover lunare! Prova di quest'entusiasmo dilagante, specie in Cina, arriva anche dal grande coinvolgimento dei fan che hanno ripreso i dati per montarli e rigiocarci. Ecco un video che mostra i dati anche alla luce del contesto in cui è allunata la missione Chang'e-3:

http://v.youku.com/v_show/id_XNjQ4OTUzMjY0.html

Nella nuova discussione e conferenza stampa che si è tenuta presso la televisione cinese, riguardo alla missione Chang'e-3, la prima cosa discussa riguardava una cosa curiosa sulle immagini diffuse. Una volta sulla superficie, il rover ha scattato un'immagine del lander, ed il lander a sua volta ha scattato un'immagine del rover. Tuttavia, la televisione cinese ha subito trasmesso soltanto l'immagine del rover, evitando le immagini del lander. Le persone coinvolte nella discussione in trasmissione hanno spiegato che si trattava di una mossa strategica della Cina, per cercare di dare subito molto più risalto alla bandiera cinese sul suolo lunare, che dal punto di vista storico era molto più importante. Questo aveva lasciato però un attimo confusi anche gli stessi addetti alla trasmissione cinese. L'immagine del lander è però venuta fuori quasi subito, grazie a qualcuno che l'ha pubblicata su internet, su uno dei forum dedicati alla missione.

Lander della missione Chang'e-3. Credit: CNTV
Animazione della discesa del rover lunare Yutu. (se non funziona cliccate sull'immagine). Credit: CNTV/Emily Lakdawalla

Parlando dell'attuale stato della missione, Zheng He, vice-progettista a capo della missione, ha spiegato che tutto sta funzionando a perfezione, e che hanno già iniziato le indagini astronomiche con il telescopio ottico-ultravioletto. Ora è il momento perfetto perché la Terra è completamente in ombra, e si può evitare il problema del riflesso della luce solare sul pianeta, per le osservazioni in UV.

Una cosa che potete subito notare nelle immagini riguardo al rover Yutu, è che dietro c'è un grande cratere. Il cratere sembra essere molto più vicino di quanto non sia davvero (cioè a circa 10 metri di distanza) e molti hanno sottolineato che sembra pericoloso e affascinante allo stesso tempo. Zheng ha sottolineato che questo dimostra il fantastico ed eccellente lavoro fatto dagli ingegneri che hanno progettato il sistema di allunaggio per la missione Chang'E-3. Il lander ha deciso in maniera completamente autonoma dove atterrare, misurando in diretta la pericolosità della superficie. Il fatto che ci sia un cratere vicino è affascinante per lo studio geologico ma gli scienziati assicurano che non è di alcun pericolo per la missione.

Una serie di immagini riguardo il sito di allunaggio della missione Chang'e-3, vista nel contesto delle immagini ottenute dal LRO. Credit: CNTV/LRO/Thorsten Denk
Distanza e strada percorsa dal rover Yutu nel primo giorno sulla superficie lunare. Credit: CNTV

Riguardo al sistema di navigazione, molti degli ingegneri della missione Curiosity possono sicuramente capire le difficoltà di una missione simile, dato che anche in quel caso hanno dovuto fidarsi al computer di bordo per 7 minuti di terrore, per l'atterraggio del rover. La principale difficoltà sta nel far si che il sistema a bordo riesca a reagire in maniera rapida ed autonoma a situazioni impreviste. Non è solo questione di riprendere la superficie e trovare il punto morbido migliore, ma anche aggiustare il tiro in diretta in base a come reagisce gravitazionalmente la sonda durante l'entrata, e anche calibrare perfettamente quanto e come sono attivati i propulsori che devono ammorbidire l'atterraggio.
A questo si aggiunge il fatto che i vari passaggi di una simile impresa sono decisivi e se c'è uno sbaglio, non c'è nulla che si possa fare per recuperare la sonda. In questa sta probabilmente la più grande vittoria tecnologia attualmente ottenuta dalla Cina: l'aver fatto tutto senza errori, al primo tentativo!

A questo, la scienziata Zheng He aggiunge un paragone con la missione russa che ha portato sulla Luna il rover Lunokhod 2, ed i problemi che hanno avuto loro a quel tempo con la polvere sollevata durante l'atterraggio. Questo dimostra anche quanto gli ingegneri cinesi abbiano lavorato a fondo per imparare dalla storia dell'esplorazione spaziale, migliorandosi in tempo per la missione.
A proposito di passate missioni, ecco una mappa di dove si trovano le missioni sulla faccia lunare rivolta verso di noi. In blu le missioni americane, in rosso le missioni russe, ed in nero la nuova missione cinese Chang'e-3.

Mappa delle missioni sulla faccia rivolta alla Terra del nostro satellite. Credit: Phil Stooke

In seguito, Su Yan, a capo delle operazioni scientifiche sulla Terra, ha parlato della sospensione dei lavori durante la notte lunare, per via delle temperature eccessivamente basse. Ha poi aggiunto che c'è tanto entusiasmo riguardo all'uso del radar a bordo del rover Yutu. Quel radar è il primo strumento di quel tipo mai portato sulla Luna, ed i risultati (che dovrebbero mostrarci la struttura interna della Luna fino a 100 metri), avranno un enorme peso scientifico! Lo strumento è stato portato nelle montagne Qilian, in Cina, dove è stato messo alla prova per vedere se riusciva a trovare le tracce di un ghiacciaio sotto la roccia. Il radar ha funzionato alla perfezione, rilevando in dettaglio la struttura interna dello strato roccioso e del ghiacciaio sotto.

Su ha poi spiegato che 8 degli strumenti sono ora operativi. "A parte lo spettrometro a raggi-X a particelle alfa, e lo spettrometro visibile/vicino-infrarosso, il resto degli strumenti sono stati tutti attivati e sono in fase di test ed aggiustamenti."

Immagine multi-spettrale della superficie lunare dove si trova Chang'e-3. La superficie più scura è dominata da ossido di titanio, mentre la superficie più chiara è dominata da rocce vulcaniche povere di titanio (spesso più ricche in ferro). La sonda è atterrata proprio al confine tra queste due zone, e si dedicherà di esplorare la zona di transizione, per capire qualcosa in più sulla storia di questo posto.
Mappa della composizione mineralogica del sito di allunaggio di Chang'e-3. Credit: Dr Yong-Chun Zheng
Ecco un piano (puramente immaginario e non ufficiale) di un possibile tragitto di 15 km, che potrebbe essere intrapreso dal rover Yutu sulla superficie della Luna. Credit: Phil Stooke.
Piccolo cratere vicino al sito di allunaggio della missione Chang'e-3. Quei massi freschi lasciati dopo l'impatto potrebbero essere uno dei primi obbiettivi del rover Yutu. Credit: CNTV
Lobi di lava nel Mare Imbrium. Chang'e-3 è atterrata nell'estremo nord di questa foto, zone molto giovani in termini di geologia lunare. Credit: NASA/Apollo 15

C'è stata anche un po' di discussione intorno al valore degli esperimenti scientifici condotti dalla missione Chang'e-3 e la trasmissione è stata aperta con domande dal pubblico. Le prime domande erano concentrate su come questa missione può portare vantaggi a noi sulla Terra. E Wu Weiren, a capo dell'intero programma di esplorazione lunare della Cina, ha risposto citando molto le missioni Apollo, e facendo notare come per ogni dollaro investito dagli americani nel programma Apollo, è stata generata ricchezza pubblica del valore di 7/15 dollari. Wu ha anche sottolineato come il programma sia solo una frazione molto piccola di quello che globalmente è il budget della Cina, e che fino ad oggi, tutti gli sforzi di esplorazione planetaria spaziale sono stati un successo al 100%. Poi hanno discusso su come le tecnologie ed i materiali sviluppati per il programma finiranno per portare notevoli vantaggi per le applicazioni civili.
Un'altro esempio fatto durante la trasmissione cinese, riguardo ai vantaggi dell'esplorazione spaziale, riguarda un bambino di 6 anni che recentemente ha iniziato una petizione per chiedere di aumentare i soldi alla NASA per andare a cercare e scoprire nuovi mondi. Questo ha commosso e mobilitato molto del web e della popolazione e anche per le persone della trasmissione era un'iniziativa lodevole, che speravano andasse in porto, augurandosi anche un aumento di fondi in generale per le missioni scientifiche di tutti.

Hanno anche fatto notare poi come la Cina ha realizzato questo mese improvvisamente l'importanza enorme che ha per loro il Mare del Sud della Cina, dopo averlo ignorato per 70 anni. Lo stesso non deve succedere per la Luna, e la Cina non deve lasciarci andare solo gli altri.

Ricercatrice mostra le prime foto dalla Luna ad un gruppo di bambini. Credit: CNTV

In conclusione, si è parlato anche dell'esplorazione di Marte: Wu Weiren ha parlato della missione marziana dell'India, esprimendo alcuni dubbi facendo un parallelo con la missione indiana Chandrayaan-1, che era un orbiter lunare che ha fallito l'obbiettivo di rimanere due anni in orbita lunare, per danni tecnici. Secondo Weiren, l'India avrà difficoltà a far sopravvivere la sonda durante un viaggio così lungo come quello verso Marte. Ha poi spiegato come il programma cinese è molto più sistematico, comprensivo e metodico, e ogni passo è una solida fondazione per il passo dopo, mentre l'India si basa più su salti grandi per mostrare subito la sua forza. Forse questo è inteso come per dire che la Cina non vuole competere con l'India, ma forse l'India è interessata a quest'esaltazione di una competizione. Wu ha poi aggiunti che dopo le missioni Chang'e-1 e Chang'e-2 per loro sarebbe già relativamente facile arrivare verso Marte. Semplicemente non è adesso nei loro piani. Questa è una delle affermazioni più forti in questa nuova "Corsa allo spazio" dell'Asia.

Un'altro reporter ha invece chiesto informazioni riguardo alla futura missione Chang'e-5 che prevede una missione ben più complessa, che dovrebbe riportare a casa dei campioni dalla superficie. Liu Jianzhong, a capo dei veicoli spaziali del paese, ha spiegato che i tecnici sono già al lavoro per la costruzione della sonda, ma che servirà un nuovo razzo per portarla sulla Luna. Il razzo, Long March V, avrà a sua volta bisogno di un nuovo sito di lancio più performante. Per questo la Cina è al lavoro per la costruzione del nuovo spazioporto di Wenchang, Hainan. I vantaggi del nuovo sito sono numerosi, e servirà meno energia per arrivare nello spazio, dato che si trova a latitudini più basse (19° invece di 28.5° per l'attuale sito di Xichang). Inoltre, Wenchang sarà sull'oceano e questo eviterà il rischio per la popolazione. Il nuovo Long March V dovrebbe essere un razzo da 5 metri in diametro, in grado di portare pesi molti più grandi nello spazio (25.000 kg in bassa orbita terrestre e 14.000 kg in alta orbita terrestre) e carichi fino a 3.5 metri in diametro.

Modello del nuovo razzo Long March V presentato durante una fiera delle nuove tecnologie, in Cina
La nuova famiglia di razzi Long March V saranno componibili in vari modi per venire incontro ad ogni esigenza
I lavori sono già inoltrati nella regione che sarà il nuovo centro spaziale di Wenchang

La prossima domanda si è incentrata invece sulla collaborazione con il resto del mondo. Su questo punto in particolare, la Cina si trova in mezzo ad una grande rivoluzione culturale, che sta cercando di gestire pian piano. Il paese ha ancora grandissimi problemi sulla libertà di stampa, ma sta facendo piccoli passi nella direzione di una più grande trasparenza. Il fatto che abbiamo trasmesso in diretta l'allunaggio della missione Chang'e-3 e che abbiano liberamente deciso di condividere i dati con la ESA, sono segni di questa volontà di apertura, rispetto al passato.
Su Yan ha spiegato che la Cina ha accordi di collaborazione con la ESA e che i dati delle missioni Chang'e-1 e Chang'e-2 sono già stati condividi. "La cooperazione con la NASA è più difficile per noi" ha spiegato Su Yan. La NASA non permette ai propri siti di parlare delle missioni cinesi, e non è possibile collaborare ufficialmente. La NASA ha anche imposto l'assoluta segretezza sulle sue tecnologie per quanto riguarda il coinvolgimento della Cina, per via di diversi passati scandali su spionaggio industriale e politico.
Tuttavia, la ricercatrice fa parte anche del National Astronomical Observatory, e questa è una cooperazione più grande con tanti altri paesi, e si può collaborare anche con scienziati americani.

Dal canto suo, la NASA ha espresso pubblicamente interesse nella condivisione dei dati della sonda Chang'e-3 (ed infondo perché non dovrebbe? l'imposizione alla censura è dettata da ragioni politiche tra i due paesi, e non da interessi scientifici, che tendono alla cooperazione e condivisione). In particolare, la NASA ha una missione ora intorno alla Luna, chiamata LADEE, che misura l'atmosfera sulla Luna, e la quantità di polvere e gas presenti. La NASA ha chiesto alla Cina i dati riguardo all'allunaggio ed il percorso effettuato dalla sonda, per cercare di esaminare com'è cambiata l'atmosfera lunare dopo l'ingresso della nuova sonda.

Illustrazione della sonda LADEE davanti alla Luna. Credit: NASA

Wu ha però spiegato che hanno chiesto in cambio alla NASA di condividere anche loro i loro dati, ma c'è stato un rifiuto netto. Il congresso degli USA ha passato una risoluzione che proibisce alla NASA di cooperare con la Cina per paura che vengano rubate tecnologie chiave. Wu però ha spiegato che probabilmente il rifiuto di collaborare da parte della NASA, ha portato la Cina a crescere molto e sviluppare le proprie tecnologie con le proprie forze.

Questo trattamento di riservatezza forzata è frutto di un decreto firmato da Frank Wolf, senatore però che finirà presto la sua carriera alle prossime elezioni, e forse questo potrebbe riportare in discussione la norma, aprendo le porte per uno scambio di informazioni che potrebbe migliorare così i risultati scientifici di entrambe le missioni.

Wu ha poi parlato del grande interesse per la collaborazione con le nazioni europee, e che l'ESA è sempre più interessata alla Cina per via del suo rapido sviluppo nelle capacità e per via della pianificazione a lungo termine degli europei. Ha poi spiegato che questo dimostra come altre potenze spaziali di primo piano riconoscano ora la Cina come potenza spaziale al loro livello.

Un altro reporter ha invece chiesto qualcosa riguardo al recente fallimento del lancio di un satellite di osservazione terrestre, da 250 milioni di dollari, a causa di un malfunzionamento del razzo. Si trattava del primo fallimento dal 2011 ad oggi, ed il reporter ha chiesto se c'è paura riguardo alla tolleranza del pubblico riguardo ad eventuali fallimenti nel programma spaziale. Wu ha spiegato che quello aerospaziale è un campo ad altissimo rischio ed il fallimento, prima o poi, è inevitabile. Ha poi spiegato che il meglio che si può fare è cercare di evitare eventuali problemi, e la missione Chang'e-3 è un ottimo esempio, dato che è stata pensata in modo da essere pronta per 200 differenti scenari diversi. "Se falliamo penso che sentiremmo moltissima pressione, ma penso che le persone nel paese possono capire."

Illustrazione del funzionamento della missione Chang'e-5 che sarà lanciata nel 2017 per riportare a casa frammenti della Luna

A questo, Zhang He ha aggiunto che è possibile cercare di mitigare eventuali fallimenti applicando nuove tecnologie che non erano disponibili all'era dei lanci sovietici o dei lander americani delle missioni Apollo, tra cui anche la mappatura 3D con laser, per determinare la posizione migliore per atterrare, o il motore a spinta variabile, estremamente preciso.
Wu ha poi parlato del rover e di come è diverso dai vecchi Lunokhod degli sovietici (gli ultimi rover sulla Luna). A quel tempo, i rover avevano delle camere televisive e gli ingegneri a terra dovevano monitorare continuamente l'attività sulla superficie, rendendo il lavoro molto più pesante e molto più manuale (e quindi spesso sottoposto anche a molto più rischio di errore). Il rover Yutu invece è operato in maniera molto differente in quanto è autonomo e può auto-navigarsi da un punto all'altro, decidendo da solo come evitare ostacoli. "Se una roccia è troppo grande, il rover girerà automaticamente, evitandola." ha spiegato Wu, facendo poi un paragone con simili sistemi usati dai rover marziani della NASA.

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conferenza stampa chang'e3
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2 risposte a “Chang'e-3: Tutte le Novità sulla Missione Lunare della Cina”

  1. grizzly19

    Bellissimo articolo… Anzi articolone! Ormai masticherai il Mandarino come se fossi nato a Beijing ; )
    Bravo ,o brava, o bravi! Non so l'articolo se l'ha scritto Adrian o Giulia o se è uno sforzo collettivo : )

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