Tramonto della Terra da Orion: la prospettiva che attende l'equipaggio di Artemis II

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Blue Earth rising above the gray cratered Moon surface, viewed past the solar panels of the Orion spacecraft.
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Nel sesto giorno della missione Artemis I, la navicella Orion della NASA ha immortalato un mozzafiato tramonto della Terra mentre la dimora di otto miliardi di persone calava dietro l'orizzonte lunare. Questa ripresa, effettuata a soli 130 chilometri dalla superficie lunare, rappresenta un'anteprima in alta definizione per i quattro astronauti che si preparano a compiere un viaggio simile con l'imminente missione Artemis II.

Nel sesto giorno della storica missione Artemis I, la navicella spaziale Orion della NASA ha raggiunto un traguardo visivo e tecnico che ha colmato il divario tra l'eredità dell'era Apollo e il futuro dell'esplorazione dello spazio profondo. Il 21 novembre 2022, una telecamera esterna montata sull'ala dei pannelli solari della navicella ha catturato un "tramonto della Terra" (earthset) in alta definizione: la vista dell'intera popolazione umana, circa otto miliardi di persone, che scompariva dietro il desolato e craterizzato lembo della Luna. Questo momento, avvenuto mentre Orion si trovava a soli 130 chilometri sopra la superficie lunare, ha offerto una prospettiva profonda sull'isolamento e sull'ambizione tecnica della missione, fungendo da convalida critica per i sistemi destinati a riportare l'uomo nello spazio profondo.

La meccanica di un tramonto terrestre lunare

Il "tramonto della Terra" non è stato un evento meramente simbolico, ma il sottoprodotto di una manovra orbitale di alta precisione. Per passare dalla sua traiettoria di andata a un'orbita stabile attorno alla Luna, Orion ha eseguito un "flyby motorizzato". Questa manovra ha richiesto che la navicella passasse entro 130 chilometri dalla superficie lunare, utilizzando la spinta gravitazionale della Luna per acquisire la velocità necessaria per la fase successiva. Mentre la navicella ruotava attorno al lato lontano della Luna, la geometria del suo percorso ha fatto sì che la Terra scendesse sotto l'orizzonte dalla prospettiva di Orion.

La transizione visiva catturata dalla telecamera esterna ha mostrato il netto contrasto tra il bordo luminoso e illuminato dal sole della Luna e il nero profondo del vuoto dove si trovava la Terra. Per i controllori di missione presso il Johnson Space Center della NASA, questa occultazione ha comportato una breve perdita di comunicazione diretta: un periodo di silenzio che ha messo alla prova i sistemi autonomi della navicella. La corretta acquisizione di queste immagini in alta definizione funge da anteprima delle viste mozzafiato a cui assisteranno personalmente gli occhi umani durante la missione Artemis II.

Comprendere l'orbita retrograda distante

Dopo il sorvolo ravvicinato, la velocità acquisita ha spinto Orion in quella che i pianificatori di missione chiamano un'orbita retrograda distante (Distant Retrograde Orbit - DRO). Questo specifico percorso orbitale è caratterizzato da due fattori primari: la sua distanza dalla Luna e la sua direzione di marcia. L'orbita è considerata "distante" perché Orion ha viaggiato per altri 92.000 chilometri oltre la Luna, superando di gran lunga le orbite utilizzate durante le missioni Apollo degli anni '60 e '70. Questa vasta distanza ha permesso alla NASA di testare i sistemi di comunicazione e navigazione della navicella ai margini dell'influenza gravitazionale del sistema Terra-Luna.

Il termine "retrograda" si riferisce alla direzione in cui Orion ha orbitato attorno alla Luna, opposta alla direzione in cui la Luna viaggia attorno alla Terra. Questa orbita è stata scelta per Artemis I perché offre un alto grado di stabilità. In una DRO, la navicella è bilanciata dalle spinte gravitazionali contrapposte della Terra e della Luna, richiedendo un consumo minimo di carburante per mantenere la sua posizione per lunghi periodi. Questa stabilità la rende un ambiente ideale per testare le prestazioni a lungo termine dell'hardware certificato per il volo umano nel duro ambiente dello spazio profondo.

Superare i record stabiliti dall'Apollo 13

Mentre Orion continuava il suo viaggio attraverso la DRO, ha raggiunto la sua massima distanza dalla Terra il 28 novembre 2022. Posizionata a oltre 400.000 chilometri dal nostro pianeta natale, la navicella ha ufficialmente superato il record per la distanza più lontana percorsa da un veicolo spaziale progettato per il volo umano. Questo record era precedentemente detenuto dalla missione Apollo 13, che raggiunse una distanza di 400.171 chilometri nel 1970 dopo che un guasto all'hardware costrinse l'equipaggio a girare intorno alla Luna per una traiettoria di ritorno.

Sebbene Artemis I fosse un volo senza equipaggio, l'importanza di superare questo record non può essere sottovalutata. Orion è un veicolo completamente pressurizzato, certificato per il volo umano, dotato di schermatura contro le radiazioni e pacchetti di sensori per il supporto vitale. Spingendo Orion a queste distanze estreme, la NASA è stata in grado di condurre un rigoroso "stress test" sulla resilienza della navicella contro le radiazioni dello spazio profondo e le fluttuazioni di temperatura, garantendo che i futuri equipaggi possano sopravvivere e prosperare durante missioni che durano settimane o addirittura mesi.

Da Artemis I ad Artemis II: la prospettiva umana

Il successo del volo Artemis I e le sue straordinarie immagini del tramonto della Terra hanno gettato le basi per la fase successiva del programma: Artemis II. Mentre la prima missione ha utilizzato "Commander Moonikin Campos" — un manichino carico di sensori — per raccogliere dati sulle forze G e sulle radiazioni, Artemis II trasporterà quattro astronauti intorno alla Luna. Questa missione segnerà la prima volta dal 1972 in cui degli esseri umani lasceranno l'orbita terrestre bassa, e il tramonto della Terra catturato nel 2022 sarà un punto centrale della loro esperienza.

L'equipaggio di quattro persone di Artemis II seguirà una traiettoria simile a quella testata da Orion durante la sua prima uscita. Sperimenteranno lo stesso sorvolo lunare ravvicinato e gli stessi momenti di silenzio comunicativo mentre passeranno dietro la Luna. I dati raccolti durante il flyby del 21 novembre hanno permesso agli ingegneri di perfezionare il software di volo e i protocolli di protezione termica, garantendo che l'equipaggio umano rimanga al sicuro durante le manovre ad alta velocità richieste per tornare sulla Terra.

Direzioni future e cronologia della missione

La NASA è attualmente sulla traiettoria per lanciare Artemis II non prima del 6 febbraio. Questa missione fungerà da campo di prova finale prima che Artemis III tenti di far atterrare gli esseri umani sul Polo Sud lunare. L'obiettivo del programma Artemis va oltre la semplice esplorazione; mira a stabilire una presenza sostenibile sulla Luna e intorno ad essa, inclusa la costruzione della stazione Lunar Gateway. Questa presenza a lungo termine è vista come un trampolino di lancio necessario per l'eventuale esplorazione umana di Marte.

Con l'avvicinarsi del lancio di Artemis II, le immagini della Terra che scompare dietro il lembo lunare rimangono un commovente promemoria della portata della missione. L'imminente volo con equipaggio non solo replicherà queste manovre tecniche, ma fornirà anche il contesto soggettivo e umano che le telecamere automatiche non possono offrire. Quando avverrà il prossimo tramonto della Terra, sarà visto attraverso i finestrini di Orion da astronauti che riporteranno indietro più di semplici dati: riporteranno un rinnovato senso del nostro posto nel cosmo.

Mattias Risberg

Mattias Risberg

Cologne-based science & technology reporter tracking semiconductors, space policy and data-driven investigations.

University of Cologne (Universität zu Köln) • Cologne, Germany

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Readers Questions Answered

Q Qual è la differenza tra Artemis I e Artemis II?
A Artemis I è stato un volo di prova senza equipaggio della navicella spaziale Orion e del razzo SLS, lanciato alla fine del 2022, per verificare i sistemi per le operazioni nello spazio profondo, la navigazione, le comunicazioni e il rientro dopo aver orbitato oltre la Luna. Artemis II è la prima missione con equipaggio, che trasporterà quattro astronauti per un sorvolo lunare di 21 giorni al fine di testare i sistemi di supporto vitale, le interfacce per l'equipaggio e le prestazioni oltre l'orbita terrestre bassa senza atterrare sulla superficie. La differenza principale è che Artemis I non aveva equipaggio e si è concentrata sulla validazione del veicolo, mentre Artemis II introduce il volo spaziale umano per queste operazioni estese.
Q Quanto lontano viaggerà la navicella Orion dalla Terra?
A La navicella Orion nella missione Artemis II viaggerà a circa 230,000 miglia dalla Terra nel suo punto più lontano, durante una traiettoria di ritorno libero che compie un giro attorno alla Luna. Questa distanza viene raggiunta a circa 4,700 miglia oltre il lato lontano della Luna, che si trova a circa 248,600 miglia dalla Terra, segnando il punto più lontano mai raggiunto dagli esseri umani dal nostro pianeta. Il profilo della missione include orbite terrestri alte fino a 46,000 miglia prima che la manovra di inserzione trans-lunare la invii su questo percorso.
Q Cosa significa 'orbita retrograda distante' per la Luna?
A Un'orbita retrograda distante (DRO) attorno alla Luna è una traiettoria altamente stabile per veicoli spaziali che è retrograda — ovvero si muove in direzione opposta all'orbita della Luna attorno alla Terra — e distante, estendendosi molto oltre la superficie lunare, tipicamente da 40,000 a 70,000 miglia nel suo punto più lontano e passando sopra i punti di Lagrange Terra-Luna L1 e L2. Questa orbita deriva dal problema dei tre corpi che coinvolge Terra, Luna e veicolo spaziale, risultando in un percorso non kepleriano che richiede una bassa propulsione per il mantenimento e l'ingresso, rendendola ideale per missioni come Artemis 1 della NASA e il Lunar Gateway. In un sistema di riferimento rotante relativo alla Luna, appare come un anello ellittico in senso orario, garantendo stabilità a lungo termine con periodi da settimane a mesi.

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