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Inserimento in orbita

Aggiornamento: l’inserimento in orbita è andato benissimo ed entrambe le sonde sono in orbita intorno alla Luna ed in uno stato eccellente. Nei prossimi due mesi le orbite verranno modificate e le sonde si avvicineranno una all’altra fino ad stabilire un volo in formazione nell’orbita circolare a bassa quota essenziale per la missione scientifica che inizierà i primi di Marzo. Sulla pagina di Twitter (vedi link più in basso) trovate un po’ la storia di quello che è successo le due notti precedenti.

Buon Anno a GRAIL, ai controllori di missione, al team scientifico e agli studenti del nostro progetto MoonKAM!


Questa pagina è temporanea e fornirà alcune informazioni sulla critica fase dell’inserimento in orbita dei due veicoli GRAIL, GRAIL-A e GRAIL-B. La fase operativa è iniziata da pochi giorni e culminerà nella notte del 31 Dicembre per GRAIL-A e nella notte del 1° Gennaio per GRAIL-B. Le due sonde viaggiano separate di circa 24 ore proprio per permetterne la gestione in tempi separati durante questa importantissima fase della missione.

Per seguire gli eventi in diretta:
Sarà tutto in inglese, ma vale la pena cercare di seguire gli eventi da poco prima dell’inizio delle manovre (descritte più sotto) e fino al loro completamento.

La manovra di inserimento in orbita lunare (LOI, Lunar Orbit Insertion) verrà effettuata accendendo per diversi minuti (circa 40) un piccolo motore di manovra di cui ogni sonda è dotata. Il lavoro preparatorio effettuato nei 108 giorni di volo di crociera seguiti al lancio ha fatto in modo di immettere le sonde lungo una traiettoria che sorvolerà il polo sud lunare ad una quota di circa 100 Km. Al momento opportuno il motore di ogni sonda verrà acceso per frenare il veicolo di quasi 700 Km/h permettendo alla gravità lunare di catturarlo.

Questa manovra, come sempre, è estremamente critica e rischiosa. Tutto deve funzionare alla perfezione ed in maniera autonoma. I computer di bordo delle due sonde sono già stati programmati con la sequenza di azioni da compiere, le quali comprendono anche cambiamenti di assetto per mantenere il corretto orientamento dei pannelli solari verso il Sole, delle antenne per comunicazioni verso la Terra e del motore in direzione opposta alla traiettoria di volo (per frenare). Il motore deve funzionare ininterrottamente per una quarantina di minuti e se la manovra non dovesse essere completata c’è il rischio che la sonda possa tornare in orbita terrestre piuttosto che lunare. Questo video (molto accelerato nel tempo) illustra gli eventi in questione.

I dati della manovra LOI relativi alle due sonde sono i seguenti:

 
Inizio manovra
Durata
Differenza di velocità
GRAIL-A
31/12 alle 22:21 ora it.
40 min.
688 Km/h
GRAIL-B01/01 alle 23:05 ora it.
39 min.
691 Km/h


Durante la manovra ogni sonda sarà in continuo contatto con il Centro JPL della NASA, in California, e con i controllori di missione presso la Lockheed/Martin di Denver, in Colorado, l’azienda che ha costruito le due sonde. Il contatto radio verrà mantenuto tramite le gigantesche antenne della Deep Space Network, ed in particolare quelle presso Goldstone, California e Madrid, Spagna. Se tutto va bene la cosa potrà anche sembrare noiosa, ma la tensione sarà alta e tutto il ‘team’ scientifico parteciperà ansiosamente a Denver.

Durante le 24 ore a cavallo della fine del 2011 e l’inizio del 2012 si vedrà se anni di preparazione e lavoro potranno finalmente culminare con una fase scientifica di successo. Se qualcosa andasse male, e ricordiamo che GRAIL funzionerà solo se entrambe le sonde entrano in orbita lunare con la precisione richiesta per poter poi volare in formazione per i prossimi 6 mesi, allora sarebbe la fine non solo del progetto scientifico, ma anche della nostra piccola partecipazione al progetto tramite MoonKAM.

Immaginate perciò quanta potrà essere la tensione quando prima GRAIL-A e poi GRAIL-B scompariranno dietro alla Luna: dai tempi delle missioni Apollo i controllori di missione hanno sofferto durante questa fase in cui non si può neanche monitorare in tempo reale cosa sta succedendo. Solo al momento in cui i segnali radio verranno riacquisiti (noterete termini come LOS, Loss Of Signal, ed AOS, Acquisition Of Signal) si saprà come vanno le cose.

Questa incertezza è tipica delle missioni spaziali interplanetarie, missioni estremamente complicate e costose, che vedono la realizzazione di queste sonde che sono in realtà dei ‘robot’ sofisticati in grado anche di gestire autonomamente diverse situazioni di emergenza (quando non sono in contatto con la Terra oppure sono talmente lontani che le onde radio impiegano diversi minuti, se non ore, per mantenere il contatto con i centri di controllo). Quando tutto va bene può sembrare che le missioni spaziali siano cose facili ed automatiche, ma in realtà si potrebbe dire che si tratta di periodi tranquilli separati da momenti di terrore.
I momenti di maggiore tensione cominciano dalla tensione prima del lancio, quando si cerca di far funzionare tutto entro la data stabilita per il lancio (spesso decisa dalla posizione reciproca di lune e pianeti e che dunque non si può cambiare), continuano con il lancio stesso con tutti i suoi rischi, e si ripetono ogni volta che devono essere accesi i motori di manovra, quando serbatoi, valvole, e motori devono funzionare perfettamente dopo settimane o mesi di inattività.
E’ un lavoro difficile ed emozionante per i controllori di missione e per gli scienziati, e partecipare a questi eventi, anche via Internet, è un buon modo per cercare di capire cosa c’è effettivamente dietro una missione interplanetaria.