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Un sistema di controllo del traffico lunare è stato messo a punto da un gruppo di ingegneri di Texas A&M, Purdue e del Johnson Space Center della NASA, e la ragione è tutt’altro che teorica: attorno alla Luna, nei prossimi anni, ci sarà molta più roba in movimento di quanta ne sia mai stata mandata finora. Storicamente il traffico è stato semplice da gestire, perché l’umanità ha spedito una cosa alla volta verso il nostro satellite, con l’autostrada tutta per sé. Con la base lunare in programma, quella comodità sparisce.
Lo studio che descrive il sistema affronta un problema più complicato di quanto sembri a prima vista. Le navicelle destinate a orbitare attorno alla Luna dovrebbero usare la cosiddetta orbita di halo quasi rettilinea, o NRHO, un percorso a forma di uovo che porta i veicoli sopra entrambi i poli lunari. Per una sola stazione spaziale, come la ormai cancellata Gateway per cui il sistema era stato pensato, la faccenda resta gestibile. Ma quando nella stessa orbita convivono la capsula Orion con equipaggio, cargo senza pilota e lander diretti alla superficie, servono regole vere, simili a quelle di un aeroporto terrestre.
Luna: una torre di controllo senza pista di atterraggio
“Potrebbero verificarsi collisioni e danni gravi. Per garantire la sicurezza dell’equipaggio e il successo delle missioni, una gestione efficace del traffico nella NRHO è fondamentale”, ha spiegato Diane Davis, professoressa associata di ingegneria spaziale alla Texas A&M e coautrice dello studio. E ha aggiunto una frase che vale più di molte spiegazioni tecniche: il futuro dell’esplorazione lunare dipende dalla gestione del traffico tanto quanto dalla scienza dei razzi.
Il paragone più immediato è quello con il controllo del traffico aereo terrestre, quella coreografia invisibile che assegna piste, gestisce le attese in volo e tiene liberi i corridoi per i decolli. Il principio, sulla Luna, non cambia molto. Alcuni veicoli scendono verso la superficie, altri restano in attesa del momento buono per rientrare verso la Terra, tutti devono evitare di finirsi addosso e, dettaglio non secondario, devono risparmiare carburante.
“Le orbite più ampie attorno alla Luna, adatte a preparare una missione di Orion e di un lander verso la superficie, richiedono molte ore o giorni per completare una rivoluzione”, ha raccontato Davis. Lungo quelle traiettorie esistono punti precisi in cui conviene lasciare la posizione di attesa e altri in cui è più efficiente incontrarsi.
Nessun GPS attorno alla Luna
La differenza più vistosa rispetto a uno scalo terrestre è che qui l’aeroporto non esiste fisicamente. Niente piste, niente sale d’attesa, niente controlli di sicurezza. La pista è l’orbita stessa, e gli ingegneri hanno dovuto capire come “parcheggiare” veicoli che per definizione non stanno mai fermi.
C’è poi il problema della posizione. “A terra, e per i veicoli in orbita bassa terrestre come la Stazione Spaziale Internazionale, sappiamo quasi esattamente dove ci troviamo grazie alla costellazione GPS”, ha detto Davis. “Ma in orbita lunare non abbiamo ancora un sistema analogo.” Una volta usciti dalla copertura satellitare, la posizione si stima con i segnali radio del Deep Space Network, con le antenne in California, Spagna e Australia, oppure con strumenti ottici a bordo.
La NRHO non è nemmeno un’orbita accogliente. I veicoli subiscono l’attrazione della Luna, della Terra e di sorgenti gravitazionali più lontane, e devono correggere continuamente la rotta per non precipitare sul suolo lunare o allontanarsi nel vuoto. Il nuovo sistema tiene conto di queste stranezze e nelle simulazioni ha gestito più veicoli sulla stessa orbita senza incidenti.
Perché scegliere un’orbita così scomoda? Secondo la NASA garantisce un accesso ragionevole alla superficie per spedizioni in andata e ritorno, restando abbastanza lontana da non richiedere consumi continui di carburante. “Ogni veicolo è costantemente in movimento”, ha osservato Davis, descrivendola come una zona di equilibrio tra sicurezza e vicinanza alla destinazione.
La NASA ha annunciato a marzo il piano per la base lunare, articolato in tre fasi: prima l’invio di materiali, poi la costruzione con energia nucleare e nuove tecnologie, infine la presenza umana a rotazione. Serviranno quasi dieci anni. Il sistema di gestione del traffico avrà il primo collaudo con la missione Capstone 02, prevista per il 2027, e ulteriori verifiche con la prossima missione Artemis, anch’essa attesa nel 2027.
