Update Artemis 1: a che punto siamo?

A sei giorni dal lancio di SLS guardiamo qualche immagine e video di Orion, la navetta lunare sviluppata dalla NASA. Spazio anche al cubesat italiano ArgoMoon.

A sei giorni dal lancio di SLS guardiamo qualche immagine e video di Orion, la navetta lunare sviluppata dalla NASA.

Nel primo video, realizzato proprio mercoledì scorso a poche ore dall’arrivo nello spazio, Orion volge lo sguardo verso la Terra mentre si allontana da noi in direzione della Luna.

La ripresa, qui accelerata di circa 10 volte, è stata eseguita dalla camera di uno dei pannelli solari. La navicella ne ha quattro, e ciascuno di essi monta un dispositivo di ripresa.
In totale sono 16 le telecamere che la NASA sta portando attorno alla Luna, tra interne ed esterne. Alcune hanno fini principalmente tecnici per monitorare lo stato di Orion, ma ce n’è qualcuna che è stata pensata solo per il coinvolgimento del grande pubblico e per produrre immagini spettacolari. Le telecamere montate sui pannelli rientrano tra quelle ingegneristiche, ma a giudicare dalle prime immagini c’è già da leccarsi i baffi: dopo 50 anni sono le prime immagini dell’intera Terra eseguite da una navicella adatta al volo umano.

Il cambio di prospettiva dei primi secondi di video è dovuto alle operazioni di movimentazione del pannello che ospita la camera, necessarie per avere sempre un orientamento ottimale verso il Sole e massimizzare la produzione di energia.

 

“È qui. È casa. Siamo noi”. Le parole sono quelle immortali di Carl Sagan.
Orion fotografa la Terra, ripresa attraverso la camera di navigazione in bianco e nero.
Questo apparato altamente specializzato viene impiegato per la navigazione ottica, prendendo il riferimento della posizione delle stelle per calcolare con precisione la posizione della navicella nello spazio. È stato utilizzato anche per riprendere in grande dettaglio la superficie lunare nel momento di massimo avvicinamento (attualmente le foto devono ancora essere diffuse).
Selfie! Se l’è scattato la navetta usando una delle camere montate sui pannelli.
Riprese come questa sono impiegate per monitorare lo stato della navicella, ma sono evidentemente in grado di regalarci anche grandi emozioni.
Sullo sfondo il buio pesto dello spazio: il tempo di acquisizione è troppo breve per catturare nella stessa immagine anche le stelle. La giusta esposizione per loro produrrebbe una foto “bruciata” per tutto il resto.
È una banale questione di dinamica, ma nonostante la semplicità della spiegazione da decenni c’è chi grida al complotto lunare perché nelle foto non si vedono astri.
Nella giornata di domenica 20 Orion era sufficientemente vicina alla Luna da far sì che l’attrazione gravitazionale di quest’ultima prevalesse su quella terrestre.
La navicella non era più rallentata dalla Terra che la attirava a sé ma accelerata dalla Luna che faceva altrettanto!
Il satellite era ormai abbastanza grande da essere visto in modo distinto persino dalle camere grandangolari montate sui pannelli solari.
La fase apparente risultava molto maggiore di quella visibile dalla Terra nelle sere passate per il fatto che la navicella stava già osservando la Luna lateralmente! Parte del disco visibile in questa foto è un’osservazione della faccia a noi nascosta, quella rivolta lontano dalla Terra.
L’effetto di distorsione introdotto da questi obiettivi grandangolari sul bordo dell’inquadratura è tale da schiacciare la povera Luna e restituirle proporzioni irreali.
L’immagine seguente invece è stata diffusa domenica mattina e ipotizzo possa essere stata scattata dalla CMA cam 1, rivolta parzialmente all’indietro e montata sul corpo. Orion per tutto il viaggio ha proceduto in retromarcia, potremmo dire, in modo da essere già orientata correttamente per la successiva accensione del motore principale che la avrebbe accelerata permettendo l’inserimento nella Distant Retrograde Orbit.

E arriviamo finalmente alla Luna! L’avvicinamento ha avuto luogo lunedì pomeriggio. Questo momento storico è stato seguito live dallo spazio profondo e trasmesso in tutto il mondo su YouTube. Viviamo un’epoca incredibile.

Con questo primo video ho racchiuso in meno di 60 secondi quelli che sono stati 105 minuti di avvicinamento. Orion si preparava al sorvolo ravvicinato, prima manovra necessaria per l’inserimento su un’orbita stabile, appunto la DRO.
Durante l’avvicinamento possiamo osservare la navicella che corregge frequentemente l’assetto, fasi testimoniate dalla Luna che si sposta leggermente nel campo inquadrato e dalle ombre che variano. Queste manovre di orientamento sono compiute per mezzo di ESM, il modulo di servizio europeo dotato di pannelli solari, motore a razzo principale e numerosi ugelli di controllo di assetto. Le correzioni sono state operate proprio da questi piccoli ugelli. Caratterizzati da spinte molto basse, hanno però la possibilità di essere azionati anche per tempi brevissimi (nell’ordine dei millisecondi), con sistemi di accensione estremamente reattivi e affidabili.
Sono dispositivi di comune impiego su navicelle e satelliti, il loro funzionamento è testimoniato dai piccoli sbuffi che si possono vedere emessi per esempio dalle capsule in manovra di attracco alla Stazione Spaziale Internazionale.
Sulla parte finale del video c’è anche una movimentazione del pannello su cui è montata la camera, e tutto il punto di vista ruota rapidamente.
Total eclipse of the Earth.
Nel secondo timelapse relativo alle manovre di fly-by di lunedì 21 vi propongo gli ultimi 15 minuti in cui la capsula Orion è stata in visibilità della Terra prima di transitare dietro la Luna. Sono seguiti circa 35 minuti di attesa affinché la navetta riemergesse dall’altro lato e tornasse in contatto radio.
La perdita di segnale è avvenuta quando la Luna si è frapposta tra le antenne della navetta e le parabole di Madrid facenti parte del Deep Space Network, che in quel momento erano in ricezione del segnale che giungeva dopo 1.2 secondi di viaggio nello spazio.

Il basso corrisponde al nord, ed è evidente perché in quel momento fosse Madrid la stazione designata alla ricezione: delle due in visibilità della Luna (l’altra era quella di Goldstone in California) la stazione spagnola era più a est, quindi l’ultima a perdere visibilità data la traiettoria percorsa da Orion. Le antenne californiane sono state però le prime a riacquisire il segnale, considerata la loro posizione a ovest.
Errata corrige: è vero che Goldstone ha potenzialmente avuto visibilità della Orion prima di Madrid, ma al momento dell’uscita dall’ombra radio lunare le antenne spagnole erano ancora le uniche in ascolto. Solo dopo qualche tempo le operazioni di ricezione sono passate in carico al centro californiano.

Sempre lunedì pomeriggio, circa nel momento in cui stava per tornare in visibilità della Terra, Orion ha effettuato la cosiddetta outbound powered flyby burn. Si è trattato di un’accensione per 150 secondi del propulsore principale, che in combinazione con l’effetto fionda impresso dal sorvolo ha accelerato la navicella per portarla in posizione corretta per la prossima manovra.

Attualmente Orion non è su un’orbita stabile, e senza ulteriori interventi è destinata a schiantarsi sulla Luna! È per questo che venerdì 25 sarà eseguita la distant retrograde orbit insertion burn, un’altra accensione del propulsore principale che accelererà la navicella per alzare la quota di perilunio (ovvero il periapside lunare) e porla finalmente sulla Distant Retrograde Orbit.
L’orbita “retrograda distante”, senza scendere troppo in dettagli di meccanica orbitale, è una traiettoria di grande stabilità dovuta all’equilibrio di forze di attrazione della Terra e della Luna nei punti lagrangiani L1 ed L2, giudicata perciò ideale per gli scopi di questa missione esplorativa che è Artemis 1.
C’è anche un po’ di Italia intorno alla Luna. Il merito è dell’azienda torinese Argotec che ha prodotto il cubesat ArgoMoon, tra l’altro unico satellite europeo tra i 10 satelliti selezionati per il payload secondario di Artemis 1. Dal progetto di ArgoMoon è inoltre derivato lo sviluppo del ben più complesso LICIAcube, che potreste ricordare per aver preso parte alla missione di deviazione asteroidale DART della NASA.
La progettazione e costruzione di LICIAcube è stata successiva a quella di ArgoMoon, ma i tanti ritardi di Artemis 1 hanno fatto sì che il cubesat dedicato allo studio della Luna sia stato lanciato persino dopo la fine della missione di DART!
Scopo principale di questo cubesat è la ripresa dell’Interim Cryogenic Propulsion Stage dopo il distacco dalla navicella. Probabilmente queste foto non le vedremo presto, o forse mai affatto, in quanto ritraggono dettagli di progetto che sono protetti da un elevato livello di segretezza.
Ma ArgoMoon ha compiuto anche riprese della Terra e della Luna, e alcune di queste sono già state diffuse dall’ASI e dalla NASA. Di seguito alcune delle foto più affascinanti scattate da questo piccolo satellite tutto italiano.

Al momento di quest’ultima foto ArgoMoon si trovava a 380 mila km dalla Terra e 170 mila dalla Luna mentre viaggiava a 1 km/s.
Il colossale bacino al centro dell’immagine è il Mare Orientale, mentre poco più a est e nei pressi del terminatore si evidenzia il cratere Grimaldi. Davanti a voi c’è quella che è anche la prima foto del lato nascosto della Luna eseguita da una sonda italiana.
Edit:
nei minuti in cui ultimavo l’articolo ASI e NASA hanno diffuso un nuovo set di immagini riprese da ArgoMoon che condivido qui di seguito.
La Luna ripresa da ArgoMoon a 18382 km dalla superficie. Tempo di scatto di 1 millisecondo.

 

Splendido panorama realizzato a partire da due immagini ad alta risoluzione. La regione inquadrata dovrebbe estendersi nei dintorni del cratere Jackson.
Dove non specificato i crediti di foto e video sono della NASA, con il mio modesto intervento che si è limitato alla velocizzazione dei video e la composizione della panoramica immediatamente qui sopra.
Informazioni su Antonio Piras 66 Articoli
Ingegnere elettronico per lavoro, da sempre appassionato di scienza. Scopro l'osservazione astronomica grazie al telescopio della LIDL (ebbene sì) che mi svela le lune medicee un giorno prima di Galileo...ma 405 anni dopo. Da allora la passione cresce a dismisura e attualmente la coniugo alla fotografia, altro grande hobby.

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1 Commento    |    Aggiungi un Commento

  1. sono rimasto davvero a bocca spalancata davanti a tutte queste immagini e soprattutto i filmati velocizzati!
    con tutte le telecamere a bordo ed in vicinanza della Orion sembrerà di essere presenti!
    bene bene...

    approfitto del passaggio per dire che sto controllando giorno per giorno (direi anche più volte al giorno) il sito HORIZONS per scaricare i dati di posizione dell'Orion (e della Luna ovviamente) da dare in pasto al mio programma di visualizzazione delle orbite in 3D, che uso sempre per le sonde più importanti.

    domenica scorsa ho scaricato informazioni che arrivavano fino a metà di dicembre, ma poi riportandoli nel programma non ero particolarmente soddisfatto: l'orbita della sonda Orion intorno alla Luna (la in-famous DRO) è particolarmente complicata e di difficile rappresentazione...
    si vedeva solamente uno sgorbio disegnato da un puntino che si allontanava dalla Terra per girare in modo strano attorno alla Luna, per poi tornare verso la Terra (il puntino che la rappresenta).
    diciamo che era qualcosa di vagamente simile a quello che si vede nel filmato che rappresenta "l’intera traiettoria di Artemis 1 (crediti: Meithan West @meithan42)" (all'interno della Notizia Flash "Artemis in viaggio verso la Luna ed oltre")
    Allegato 49714
    ma a me veniva decisamente più complicato...

    In corso d'opera però nel sito HORIZONS hanno modificato il range di date utilizzabili, a solo un paio di settimane: per me era abbastanza inutile proporre il programma con dati che il sito non forniva più, con il rischio di utilizzare informazioni inesatte.

    Ma...
    In questo istante il range di date per la posizione dell'Orion è ritornato quello iniziale e cioè fino all'11 dicembre!
    prometto che domattina rielaboro queste informazioni e cerco di tirare fuori qualcosa di utile dallo sgorbio...

    rimanete sintonizzati!