La missione indiana Chandrayaan-3 affronta una sfida ardua a seguito di un'innovativa esplorazione durata due settimane del polo sud della Luna. I suoi esploratori robotici, tra cui il lander Vikram e il rover Pragyan, sono dormienti durante la gelida notte lunare. In modo univoco, Chandrayaan-3 è privo dei tipici sistemi di riscaldamento presenti nelle missioni lunari e la sua potenziale riattivazione all’alba rimane incerta.
La gelida notte lunare
I poli lunari presentano un ambiente inospitale con temperature che possono scendere fino a -253°C (-253°C o 20 K). La sopravvivenza in tali condizioni è un’impresa impegnativa per qualsiasi missione lunare. Convenzionalmente, la chiave per superare queste sfide è stata l’integrazione delle unità riscaldanti a radioisotopi (RHU).
Le RHU sono componenti essenziali dei veicoli spaziali progettati per missioni in ambienti estremi, come i poli lunari. Questi riscaldatori funzionano emettendo passivamente il calore generato dal decadimento naturale degli isotopi radioattivi, tipicamente plutonio o polonio. Il calore prodotto dalle RHU mantiene l'hardware del veicolo spaziale a temperature operative, salvaguardandone la funzionalità.
La sfida unica di Chandrayaan-3
Una caratteristica sorprendente della missione indiana Chandrayaan-3 è l'assenza di RHU sul lander Vikram e sul rover Pragyan. Questo allontanamento dalla norma stabilita solleva preoccupazioni sulla capacità della missione di resistere alla dura notte lunare.
Il futuro della coppia robotica di Chandrayaan-3 è lasciato al caso, privo dei critici sistemi di riscaldamento standard nelle missioni lunari. La loro sopravvivenza durante la notte lunare si basa esclusivamente sulla loro intrinseca resistenza e sulla speranza di poter sopportare il freddo estremo fino al ritorno del calore del sole.
Il destino del lander e del rover di Chandrayaan-3 dipende da una precaria dipendenza dalla fortuna. La loro capacità di sopportare il crollo delle temperature e di riprendere la funzionalità all’arrivo del giorno lunare rimane incerta, con l’assenza di sistemi di riscaldamento che diminuisce significativamente le probabilità di una riattivazione riuscita.
Precedenti storici
Nel corso della storia dell’esplorazione lunare, le RHU sono state fondamentali nel garantire il successo delle missioni, già negli anni ’70, le missioni di sbarco sulla Luna incorporavano queste unità di riscaldamento per salvaguardare i loro veicoli spaziali.
- Lunokhod 1: Il primo rover lunare di successo, Lunokhod 1, ha percorso oltre 10 chilometri (6 miglia) in soli 10 mesi. Utilizzava celle solari durante i giorni lunari e faceva affidamento su un riscaldatore del radioisotopo di polonio-210 durante le notti lunari per rimanere operativo.
- Chang'e-3: la missione cinese Chang'e-3 del 2013, che atterrò non lontano dal sito di Lunokhod 1, usò meccanismi di riscaldamento simili per resistere alle notti lunari. Sebbene il rover Yutu abbia perso mobilità dopo la seconda notte, il suo successore, Yutu-2, si è costantemente risvegliato come previsto in ogni giorno lunare negli ultimi quattro anni.
I risultati di Chandrayaan-3
Chandrayaan-3 ha già inciso il suo nome nella storia con un atterraggio lunare riuscito, dimostrando le capacità dell'India nell'esplorazione lunare. Nonostante l’assenza di RHU, la missione ha raggiunto i suoi obiettivi scientifici in una regione nota per ospitare acqua ghiacciata. Il lander Vikram ha addirittura superato i suoi obiettivi di missione eseguendo un “salto” sulla superficie lunare, avvicinandosi al suo compagno Pragyan.
Preparazione per la notte lunare
Prima di entrare in uno stato dormiente per la notte lunare, le batterie a bordo del rover di Chandrayaan-3, Pragyan, erano completamente cariche. L'Indian Space Research Organization (ISRO), l'agenzia spaziale indiana che supervisiona la missione, lo ha confermato in un post su X (ex Twitter). Tuttavia, non esiste alcuna fonte di energia una volta che il sole tramonta sulla luna. La possibilità di una “carica della batteria estremamente efficiente” è incerta e potrebbe potenzialmente fornire altri 14 giorni di funzionamento. In caso di insuccesso, il rover potrebbe rimanere sulla Luna come silenziosa testimonianza dell’esplorazione lunare dell’India.
Gli esploratori robotici di Chandrayaan-3, Vikram e Pragyan, hanno intrapreso uno straordinario viaggio di esplorazione lunare, anche se con una sfida unica. L'assenza di sistemi di riscaldamento rende incerta e dipendente dal caso la loro riattivazione all'arrivo del giorno lunare. Questa esperienza sottolinea il ruolo fondamentale dei sistemi di riscaldamento nelle missioni lunari e fornisce preziose lezioni per le future missioni in ambienti estremi.
Sebbene la decisione di Chandrayaan-3 di non incorporare le RHU rappresenti un rischio significativo, i risultati storici della missione nell’esplorazione lunare non dovrebbero essere messi in ombra. La capacità dell'India di atterrare con successo in una regione nota per le potenziali risorse idriche evidenzia la sua crescente statura nell'esplorazione spaziale. Tuttavia, l’esito del sonno notturno lunare del duo robotico rimane una scommessa ad alto rischio, con l’eredità della missione in bilico.