Mentre la sonda cinese Chang’e 6 si prepara a diventare la prima missione a riportare campioni dal lato nascosto della Luna il prossimo mese, l’agenzia spaziale indiana ISRO ha fornito maggiori dettagli sulla sua missione Chandrayaan 4. Anche questa sonda ha l’obiettivo portare campioni della Luna, ma con un’architettura diversa. Dopo il riuscito atterraggio di Chandrayaan 3, l’India ha in corso due missioni sulla Luna: LUPEX e Chandrayaan 4. LUPEX è una missione in collaborazione con il Giappone volta allo studio del polo sud lunare in cui l’India fornisce la sonda di discesa, simile a Chandrayaan 3, e il rover giapponese H3 e il razzo di lancio. Chandrayaan 4 è in realtà composto da due sonde che verranno lanciate da due razzi diversi.
L’India non dispone di un razzo potente quanto il CZ-5 Long March cinese, quindi non può lanciare una missione così complessa con un unico vettore. Per il resto, Chandrayaan 4 segue un’architettura simile alle sonde cinesi Chang’e 5 e 6, con un segmento di superficie e un segmento orbitale, solo che, come abbiamo accennato, ogni segmento costituisce una sonda indipendente e sarà lanciata da un razzo diverso. La prima sonda è il segmento orbitale (TM+RM), formato dal modulo di trasferimento, TM (Modulo di trasferimento) e la capsula di rientro RM (Modulo di rientro), che sarà lanciato utilizzando un razzo PSLV. La seconda sonda, lanciata da un LVM-3, è il segmento di atterraggio, composto da tre moduli, il modulo propulsivo PM, lo stadio di discesa DM (Modulo di discesa) e la salita AM (Modulo ascendente). Lo stadio di discesa utilizzerà lo stesso design delle sonde Vikram 1 e 2 delle sonde Chandrayaan 2 e 3. Da parte loro, i moduli TM e PM utilizzeranno elementi dell’orbiter Chandrayaan 2, utilizzati anche nel modulo di propulsione Chandrayaan 3.
Lo schema della missione sarebbe il seguente: le due sonde partirebbero per la Luna – non direttamente, ma attraverso diverse accensioni per innalzare il loro apogeo, come già accaduto con Chandrayaan 2 e 3 – e verranno poste in orbita lunare. Il segmento orbitale utilizzerebbe il modulo TM per eseguire le manovre propulsive, mentre nel caso del segmento di superficie queste verrebbero effettuate dal modulo di propulsione PM, che si separerà una volta che la sonda sarà in orbita attorno alla Luna. Da questo momento in poi la missione si svilupperà come le sonde cinesi Chang’e 5 e 6. I set di atterraggio DM e AM atterreranno sulla Luna e raccoglieranno i campioni, che verranno depositati nella fase di ascesa dell’AM. Il sito di atterraggio sarà vicino alla sonda Chandrayaan 3, il cosiddetto punto Shiv Shakti, per sfruttare i dati forniti da questa sonda e caratterizzare meglio il contesto dei campioni raccolti. Come nel caso delle sonde Chang’e 5 e 6, la missione sulla superficie durerà meno di un giorno lunare.
Questo partirà per l’orbita lunare e lì si attraccherà al segmento orbitale utilizzando un piccolo sistema androgino. È interessante notare che si attaccherà lateralmente, lontano dalla capsula. Un braccio robotico verrà utilizzato per trasferire i campioni dalla fase di salita alla capsula. Quindi lo stadio AM si separerà e l’array TM-RM si dirigerà verso la Terra. La capsula rientrerà con i campioni e probabilmente effettuerà un ammaraggio da qualche parte nell’Oceano Indiano, anche se non è chiaro se effettuerà un doppio rientro o un rientro balistico. L’architettura di Chandrayaan 4 ha subito modifiche rispetto ai piani iniziali dello scorso dicembre, in cui l’attracco tra la fase di risalita e il segmento orbitale doveva avvenire in un’orbita terrestre molto alta. Alla fine, questi piani sono stati accantonati a favore di uno schema più tradizionale. Nonostante tutto, non dimentichiamo che l’India non ha esperienza con l’attracco in orbita, non solo sulla Luna, ma anche in orbita terrestre, quindi l’ISRO prevede di lanciare una missione di prova in orbita bassa per testare molte delle tecnologie associate a questa missione.
La missione Chandrayaan 4 deve essere inquadrata negli attuali piani per portare un astronauta indiano sulla superficie lunare intorno al 2040. Ma l’India ha piani oltre la Luna. Sempre in queste settimane è stato finalmente approvato lo sviluppo della sonda Shukrayaan Venus e abbiamo visto maggiori dettagli sulla seconda missione dell’ISRO su Marte dopo Mangalyaan, la MLM (Missione del lander su Marte), che è diventato un progetto davvero ambizioso. Anche se il suo progetto non è stato ancora finalizzato, l’ISRO ha annunciato che MLM sarà lanciato utilizzando un LVM-3 e per la discesa e l’atterraggio utilizzerà un paracadute supersonico e la tecnica gru del cielo dei rover Curiosity e Perseverance della NASA all’atterraggio (trattandosi di una sonda indiana, non si può parlare di “copia”, ma solo di “ispirazione”; se si trattasse di una missione cinese, le cose sarebbero ovviamente diverse). Quello che sappiamo è la strumentazione scientifica della sonda, che sarà composta da un rover dotato di spettrometri ultravioletti, infrarossi e Raman, una stereocamera, un microscopio, un sensore di radiazione e un dispositivo per lo studio delle polveri atmosferiche, oltre a uno strumento per testare le tecnologie ISRU ancora indefinite. Tenendo conto del vantaggio della tecnologia gru del cielo Poiché consente di posizionare una maggiore quantità di carico utile sulla superficie, è possibile che il rover ISRO sarà più grande del cinese Zhurong, anche se dovremo attendere il progetto definitivo. È anche possibile che il rover includa un elicottero come nella missione Perseverance della NASA, anche se questo punto non è stato confermato.
Come nel caso di Chandrayaan 4, MLM sarà composto da due sonde separate, la missione del lander con il rover e l’orbiter RMO (Relè Mars Orbiter) incaricato di ritrasmettere alla Terra il segnale che decollerà utilizzando un PSLV (infatti MLM decollerà prima di RMO). L’orbiter trasporterà anche una telecamera nel visibile e nell’infrarosso per trasmettere immagini del disco planetario. Ancora una volta, le limitazioni del carico utile dell’LVM-3 rendono necessario un doppio lancio, rendendo chiaro che l’India ha urgentemente bisogno di un lanciatore con una capacità in orbita bassa di oltre 20 tonnellate per realizzare piani così ambiziosi. O almeno introdurre al più presto il NGLV, che potrà piazzare 17 tonnellate in LEO. In ogni caso, MLM, che potrebbe decollare nel 2031, si preannuncia come una vera “Indian Perseverance” (anche se il rover utilizzerà l’energia solare anziché RTG e la missione include un orbiter). Se l’India riuscirà a portare a termine questa missione ambiziosa e complessa, possiamo affermare che il suo programma planetario avrà raggiunto i risultati della missione cinese Tianwen 1. Del resto uno dei grandi obiettivi del programma spaziale indiano, se non il più importante, è cercare di tenere il passo del rivale.
Riferimenti:
