Mentre il lander Nova-C di Intuitive Machines si avvicina alla Luna, quattro piccole telecamere della NASA saranno puntate sulla superficie lunare, catturando immagini di come questa cambia a seguito delle interazioni con il getto del motore della navicella.
Sviluppate presso il Centro di Ricerca Langley della NASA in Virginia, le telecamere stereo per lo studio dell’interazione tra il getto e la superficie lunare (SCALPSS) sono un insieme di telecamere posizionate attorno alla base di un lander lunare per raccogliere immagini durante e dopo la discesa. Utilizzando una tecnica chiamata fotogrammetria stereo, i ricercatori di Langley useranno le immagini sovrapposte ottenute da SCALPSS sulla Nova-C – SCALPSS 1.0 – per produrre una vista 3D della superficie.
Queste immagini della superficie lunare non saranno solo una novità affascinante. Con l’aumento dei viaggi verso la Luna e il numero crescente di carichi utili che atterrano in prossimità l’uno dell’altro, scienziati e ingegneri devono essere in grado di prevedere accuratamente gli effetti degli atterraggi.
Quanto Cambierà la Superficie?
Mentre un lander scende, cosa succede al suolo lunare, o regolite, che viene espulso? Con dati limitati raccolti durante la discesa e l’atterraggio fino ad oggi, SCALPSS sarà il primo strumento dedicato a misurare l’interazione tra il getto e la superficie della Luna in tempo reale e aiuterà a rispondere a queste domande.
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“Se stiamo posizionando cose – lander, habitat, ecc. – vicino l’uno all’altro, potremmo essere come una sabbiatrice per ciò che è accanto a noi, quindi ciò guiderà i requisiti per proteggere quegli altri asset sulla superficie, il che potrebbe aggiungere massa, e questa massa si ripercuote sull’architettura,” ha detto Michelle Munk, investigatore principale per SCALPSS e capo architetto ad interim per la Direzione delle Missioni Tecnologiche Spaziali della NASA. “È tutto parte di un problema ingegneristico integrato.”
Sotto Artemis, la Collaborazione per una Presenza a Lungo Termine
La NASA intende collaborare con partner commerciali e internazionali per stabilire la prima presenza a lungo termine sulla Luna. In questa consegna dell’iniziativa Commercial Lunar Payload Services (CLPS), SCALPSS 1.0 si concentra esclusivamente su come il lander modifica la superficie della Luna durante l’atterraggio. Inizierà a catturare immagini da prima che il getto del lander inizi a interagire con la superficie fino dopo il completamento dell’atterraggio.
Le immagini finali saranno raccolte su una piccola unità di archiviazione dati a bordo prima di essere inviate al lander per il downlink verso la Terra. Il team avrà probabilmente bisogno di almeno un paio di mesi per elaborare le immagini, verificare i dati e generare le mappe digitali di elevazione 3D della superficie. La depressione prevista che riveleranno probabilmente non sarà molto profonda – non questa volta, comunque.
“Anche se guardi le vecchie immagini dell’Apollo – e i lander dell’Apollo con equipaggio erano più grandi di questi nuovi lander robotici – devi guardare molto attentamente per vedere dove si è verificata l’erosione,” ha detto Rob Maddock, manager del progetto SCALPSS a Langley. “Ci aspettiamo qualcosa dell’ordine dei centimetri di profondità – forse un pollice. Dipende davvero dal sito di atterraggio, dalla profondità del regolite e dalla posizione del substrato roccioso.”
Ma questa è un’opportunità per i ricercatori di vedere quanto bene funzionerà SCALPSS mentre gli Stati Uniti avanzano verso un futuro in cui le navicelle spaziali di classe Human-Landing-Systems inizieranno a fare viaggi sulla Luna.
“Queste saranno molto più grandi anche dell’Apollo. Sono motori piuttosto grandi, e potrebbero concepibilmente scavare buche buone,” ha detto Maddock. “Quindi questo è ciò che stiamo facendo. Stiamo raccogliendo dati che possiamo utilizzare per validare i modelli che stanno prevedendo cosa accadrà.”
SCALPSS 1.1, che presenterà due telecamere aggiuntive, è programmato per volare su un’altra consegna CLPS – Blue Ghost di Firefly Aerospace – più avanti quest’anno. Le telecamere aggiuntive sono ottimizzate per scattare immagini a un’altitudine più elevata, prima dell’inizio previsto dell’interazione tra il getto e la superficie, e fornire un confronto più accurato prima e dopo.
SCALPSS 1.0 è stato finanziato dalla Direzione delle Missioni Scientifiche della NASA attraverso il Programma di Carichi Utili Lunari Forniti dalla NASA. Il progetto SCALPSS 1.1 è finanziato dal Programma di Sviluppo di Tecnologie Rivoluzionarie della Direzione delle Missioni Tecnologiche Spaziali.
La NASA sta lavorando con diverse aziende americane per consegnare scienza e tecnologia alla superficie lunare attraverso l’iniziativa CLPS.
Queste aziende, di varie dimensioni, partecipano a gare per la consegna di carichi utili per la NASA. Ciò include tutto, dall’integrazione e operazioni dei carichi utili, al lancio dalla Terra e all’atterraggio sulla superficie della Luna.
