I robot lunari di Chandrayaan-3 affrontano il freddo lunare senza riscaldatori – Una scommessa per la sopravvivenza

La missione Chandrayaan-3 dell'India affronta una sfida ardua dopo una rivoluzionaria esplorazione di due settimane del polo sud della luna. I suoi esploratori robotici, tra cui il lander Vikram e il rover Pragyan, sono inattivi durante la fredda notte lunare. In modo unico, 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 della luna presentano un ambiente ostile con temperature che possono scendere fino a -424°F (-253°C o 20 K). Sopravvivere in tali condizioni è un'impresa impegnativa per qualsiasi missione lunare. Convenzionalmente, la chiave per superare queste sfide è stata l'integrazione di unità di riscaldamento a radioisotopi (RHU).

Le RHU sono componenti essenziali per le sonde spaziali progettate per missioni in ambienti estremi, come i poli lunari. Questi riscaldatori funzionano emettendo passivamente il calore generato dal decadimento naturale di isotopi radioattivi, tipicamente plutonio o polonio. Il calore prodotto dalle RHU mantiene l'hardware della sonda spaziale a temperature operative, salvaguardandone la funzionalità.

La sfida unica di Chandrayaan-3

Una caratteristica sorprendente della missione Chandrayaan-3 dell'India è l'assenza di RHU sul lander Vikram e sul rover Pragyan. Questa deviazione dalla norma stabilita solleva preoccupazioni sulla capacità della missione di resistere alla dura notte lunare.

Il futuro del duo robotico di Chandrayaan-3 è lasciato al caso, privo dei sistemi di riscaldamento critici che sono standard nelle missioni lunari. La loro sopravvivenza durante la notte lunare dipende esclusivamente dalla loro durabilità intrinseca e dalla speranza che possano resistere al freddo estremo fino al ritorno del calore del sole.

Il destino del lander e del rover di Chandrayaan-3 dipende da una precaria affidabilità sulla fortuna. La loro capacità di resistere alle temperature in calo e di riprendere la funzionalità all'arrivo del giorno lunare rimane incerta, con l'assenza di sistemi di riscaldamento che riduce significativamente le probabilità di un riavvio di successo.

Precedenti storici

Per tutta la storia dell'esplorazione lunare, le RHU sono state fondamentali per garantire il successo della missione, già indietro negli anni '70, le missioni di atterraggio sulla luna incorporavano queste unità di riscaldamento per proteggere le loro sonde spaziali.

• Lunokhod 1: Il primo rover lunare di successo, Lunokhod 1, ha coperto oltre 10 chilometri (6 miglia) in soli 10 mesi. Ha utilizzato celle solari durante i giorni lunari e si è affidato a un riscaldatore a radioisotopi di polonio-210 durante le notti lunare per rimanere operativo.
• Chang’e-3: La missione cinese Chang’e-3 del 2013, che è atterrata non lontano dal sito di Lunokhod 1, ha utilizzato meccanismi di riscaldamento simili per resistere alle notti lunari. Sebbene il rover Yutu abbia perso la mobilità dopo la sua seconda notte, il suo successore, Yutu-2, si è risvegliato costantemente come previsto ogni giorno lunare negli ultimi quattro anni.

I successi di Chandrayaan-3

Chandrayaan-3 ha già inciso il suo nome nella storia con un atterraggio lunare di successo, 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 potenzialmente ospitare acqua ghiacciata. Il lander Vikram ha persino superato i suoi obiettivi di missione eseguendo un "salto" sulla superficie della luna, avvicinandosi al suo compagno, Pragyan.

Preparazione per la notte lunare

Prima di entrare in uno stato di ibernazione 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, ha confermato questo in un post su X (precedentemente Twitter). Tuttavia, non c'è fonte di energia una volta che il sole tramonta sulla luna. La possibilità di una "carica della batteria extra-efficiente" è incerta e potrebbe potenzialmente fornire 14 giorni di operazione aggiuntivi. In caso di insuccesso, il rover potrebbe rimanere sulla luna come testimonianza silenziosa dell'esplorazione lunare dell'India.

Gli esploratori robotici di Chandrayaan-3, Vikram e Pragyan, si sono imbarcati in un viaggio di esplorazione lunare notevole, sebbene con una sfida unica. L'assenza di sistemi di riscaldamento lascia incerta la loro riattivazione all'arrivo del giorno lunare e affidata al caso. Questa esperienza sottolinea il ruolo critico dei sistemi di riscaldamento nelle missioni lunari e fornisce lezioni preziose per le missioni future in ambienti estremi.

Sebbene la decisione di Chandrayaan-3 di non incorporare RHU posiziona un rischio significativo, i risultati storici della missione nell'esplorazione lunare non dovrebbero essere oscurati. 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 letargo lunare del duo robotico rimane una scommessa ad alto rischio, con il lascito della missione appeso a un filo.