L’Agenzia spaziale italiana in collaborazione con la Nasa ha sviluppato un sofisticato sistema di comunicazione per fornire dati fondamentali al Lander, nella missione sulla Luna

Il ritorno dell’uomo sulla Luna è questione di qualche anno. E ad accorciare i tempi c’è anche l’Italia in prima fila con l’Agenzia Spaziale Italiana. Vero e proprio fiore all’occhiello del nostro Paese che negli ultimi anni sta tagliando importanti traguardi nella ricerca e nell’esplorazione dello spazio. L’ultimo dei successi messi a segno dall’Asi è l’accordo stipulato con l’agenzia spaziale americana, la Nasa, per lo sviluppo del sistema LuGre (Lunar GNSS Ricever Experiment) che verrà implementato nella navicella “Lander” denominata Blue Ghost 19D. L’obiettivo di questo strumento tutto italiano sarà quello di utilizzare i segnali delle costellazioni GPS e Galileo nella fase di trasferimento del Lander verso la Luna e in quella successiva all’allunaggio. Oltre al ricevitore GNSS Italiano, saranno imbarcati sul Lander altri nove esperimenti scientifici e tecnologici, nell’ambito del NASA Commercial Lunar Payload Services (CLPS), che alluneranno nel “Mare Crisium” nel giugno 2024. Il “Flight Model” del ricevitore è stato consegnato negli scorsi giorni da Asi e Nasa alla società statunitense Firefly che sta sviluppando il cosiddetto lander. L’iniziativa è inserita all’interno del Programma Artmis e dal successo dell’esperimento si potrà comprendere meglio l’interazione dei sistemi Gps e Galileo con le missioni lunari, ma soprattutto nel breve e medio periodo, per il posizionamento e la sincronizzazione della stazione orbitante lunare (Gateway), per le costellazioni di satelliti lunari, per veicoli e rover lunari e per l’intera architettura in corso di sviluppo nel programma Artemis.

I dati della sperimentazione raccolti ed elaborati verranno messi a disposizione della comunità scientifica per lo studio dell’ambiente lunare e cislunare, oltre che per valutare l’uso futuro del GNSS e delle sue evoluzioni a supporto di missioni permanenti. In particolare, il ruolo di Prime Investigator (italiano) sarà in carico al gruppo NAVSAV del dipartimento di Elettronica e Telecomunicazioni del politecnico di Torino. Il sistema Lugre non ha al momento precedenti.

Perché mai prima di oggi era stato possibile utilizzare i segnali Galileo per il calcolo della posizione di un veicolo spaziale oltre l’orbita terrestre. Tra gli obiettivi principali che la missione intende raggiungere si evidenziano:
1) Ricezione dei segnali GNSS sulla luna, reinvio dei dati a terra e caratterizzazione del segnale GNSS in ambiente lunare;
2) Dimostrazione della capacità di navigazione in tempo reale a distanze oltre i 30 raggi terrestri (RE) dalla Terra e sulla superficie lunare, e calcolo della stima del tempo utilizzando i dati GNSS acquisiti sulla luna;
3) Utilizzazione dei dati raccolti per supportare lo sviluppo di futuri ricevitori GNSS specifici per uso lunare.
Il sistema è particolarmente complesso e a spiegarlo sono proprio i ricercatori dell’Asi: « Si tratta di un apparato sviluppato da Qascom e consiste in un sistema di ricezione GNSS a doppia frequenza e doppia costellazione (L1/E1,L5/E5) basato su tecniche SDR (Software Defined Radio), e dall’intera catena di ricezione del segnale a radiofrequenza (antenna, Low Noise Amplifier, harness), capace di supportare le condizioni estreme dell’ambiente lunare. I deboli segnali dei satelliti GPS e Galileo, progettati per uso terrestre, saranno processati con specifici e complessi algoritmi, permettendo il posizionamento spaziale e temporale durante la fase di trasferimento verso la Luna, in regione cislunare e sulla superficie stessa della Luna».

Davide Mosca