Scienziati e ingegneri lunari progettano l'esploratore di grotte lunari

La Luna è costellata di pozzi che secondo gli scienziati potrebbero portare a enormi tunnel sotterranei. Ma una missione spaziale non è mai stata inviata per esplorare cosa potrebbe nascondersi all'interno.

"Una vista all'interno di una grotta lunare sarebbe una vera esplorazione: rivelerebbe informazioni scientifiche inaspettate", afferma Francesco Sauro, scienziato delle caverne ed esperto di tubi lavici planetari, nonché direttore tecnico del corso di ESA CAVES e PANGEA .

[img-right]Marius_Hills_pit_article.jpg[/img-right] Marius Hills pit

L'ESA ha dato il via a tale missione nel 2019, quando l'elemento Discovery delle attività di base dell'ESA ha lanciato un invito pubblico per l'Open Space Innovation Platform (OSIP) per idee per rilevare, mappare ed esplorare le grotte lunari. Sono state scelte cinque idee da studiare più in dettaglio attraverso una sfida ESA Discovery SysNova , ognuna delle quali affronta una fase diversa di una potenziale missione.

Più di recente, i due studi SysNova vincitori – RoboCrane e Daedalus – sono stati uniti e ampliati in un piano di missione completo attraverso il Concurrent Design Facility ( CDF ) dell'ESA. La missione utilizzerà una gru robotica (RoboCrane) per abbassare un esploratore di caverne (Daedalus) in una fossa lunare. Durante la discesa, Daedalus avrebbe esplorato e documentato l'ingresso della grotta, prima di mappare la parte più vicina della grotta in fondo.

[yt]Cuc6AEKS-uw[/yt] Artist's impression of the lunar caves exploration mission

"La campagna OSIP e la sfida SysNova hanno aperto la strada all'analisi della missione CDF", spiega Loredana Bessone, responsabile del progetto CAVES e PANGEA e responsabile tecnico degli studi. "Ci hanno permesso di identificare l'interesse per le missioni nelle grotte lunari da parte dell'industria e degli istituti di ricerca europei e canadesi, oltre a rivelare la loro esperienza. Ha permesso all'industria e al mondo accademico di affrontare le sfide di tali missioni e imparare dagli scienziati delle caverne lunari sui vincoli, le opportunità e potenziali scenari di missione."

C'è molto a cui pensare quando si progetta una missione spaziale; riunendo esperti di diverse aree della scienza e dell'ingegneria, inclusi specialisti dei team RoboCrane e Daedalus , nonché esperti dell'ESA, questo studio CDF molto più ampio del solito ha fornito una visione completa di una missione di esplorazione delle grotte lunari . Ha confermato che la missione è fattibile e che sarebbe scientificamente molto interessante.

La missione potrebbe essere lanciata su un Ariane 6 al più presto nel 2033 e utilizzerebbe il Large Logistic Lander europeo ( EL3 ) per raggiungere la superficie lunare. Mirerebbe alla fossa di Marius Hills e durerebbe quindici giorni, l'equivalente di un giorno sulla Luna.

[img-left]Three_key_stages_of_a_mission_to_explore_and_map_lunar_caves_article.jpg[/img-left] Tre fasi chiave di una missione per esplorare e mappare le grotte lunari

Gli esperti che hanno preso parte allo studio CDF hanno escogitato progetti grezzi per il rover che avrebbe portato l'attrezzatura ai box, oltre a progetti concreti per #RoboCrane e Daedalus stessi. Hanno anche studiato l'ambiente della fossa, creato modelli del sottosuolo lunare e degli elementi della missione, generato roadmap per lo sviluppo delle tecnologie necessarie per rendere la missione un successo e valutato le principali sfide che la missione dovrà affrontare.

"Una missione come questa richiederebbe lo sviluppo di tecnologie innovative, incoraggiando il settore spaziale a sviluppare nuove soluzioni rispetto alle precedenti missioni lunari", spiega Francesco. "Questo progresso tecnologico sarebbe un grande passo avanti per l'esplorazione lunare e marziana".

I progressi compiuti finora mettono l'ESA in prima linea nello spingere l'esplorazione dello spazio oltre la superficie della Luna e nel suo sottosuolo. Ma c'è ancora molto da fare nel prossimo decennio per rendere possibile una tale missione.

I team dietro RoboCrane e Daedalus continuano a lavorare sulle loro idee. Guidati dall'Università di Oviedo, i ricercatori di RoboCrane hanno pubblicato un documento nel dicembre 2021 descrivendo il loro sistema per fornire un collegamento di alimentazione e comunicazione tra la superficie lunare e le grotte lunari per i robot di esplorazione.

[img-right]Lunar_cave_explorer_article.jpg[/img-right] Rappresentazione artistica di Dedalo

"La missione dovrà essere definita in modo ancora più dettagliato nei prossimi anni", afferma Loredana. "Il rover che trasporterà RoboCrane e Daedalus alla fossa dovrà essere descritto e sarà necessario un raggio di prova lunare per provare le tecniche pianificate per la missione".

È stato ora istituito un "Team tematico" composto da 17 esperti provenienti da università e istituti di ricerca di tutta Europa e Canada per supportare l'ESA nello sviluppo di una strategia che includa le grotte lunari nel quadro dell'esplorazione lunare europea. Il team sta organizzando una conferenza sulle grotte planetarie per il 2023, in cui un gruppo internazionale di scienziati e ingegneri promuoverà la necessità di una missione nelle grotte lunari entro il prossimo decennio.

source: https://www.esa.int/Enabling_Support/Preparing_for_the_Future/Discovery_and_Preparation/Lunar_scientists_and_engineers_design_Moon_cave_explorer