"Francamente terrificante": come gli ingegneri Blue Ghost di Firefly si stanno preparando a sbarcare sulla luna

      Come lanciare un dardo e colpire il bersaglio su un bersaglio in movimento nella città successiva: è come cercare di far atterrare un veicolo spaziale sulla luna. Con una superficie inospitale di crateri ripidi e massi scomodi, non ci sono pad di atterraggio, nessun GPS, nessun controllo del traffico aereo e nessuno che aiuti se le cose vanno male.

      Questo fine settimana, Firefly Aerospace tenterà di sfidare le probabilità e atterrare la sua navicella spaziale Blue Ghost in sicurezza sulla superficie della Luna, atterrando nella regione del Mare Crisium sul lato vicino della luna.

      Solo un'altra compagnia privata è mai atterrata con successo sulla Luna, e quell'atterraggio non è stato un gioco da ragazzi: il lander Odysseus Intuitive Machines ha catturato una gamba sulla superficie ruvida della luna mentre scendeva e ha finito per atterrare su un fianco, limitandone la durata.

      Quindi la pressione è accesa per il team Firefly, che punta a un atterraggio morbido perfetto domenica-e abbiamo parlato con un membro di quel team per sapere come sperano di farcela.

      Kevin Scholtes è il futuro architetto di sistemi di Firefly, il che significa che il suo compito è guardare ai problemi del futuro. "Mi piace dire alla gente che il mio lavoro è essere perennemente insoddisfatto di dove siamo e spingerci ad andare oltre”, ha detto a Digital Trends.

      Lui e i suoi colleghi stanno anticipando con entusiasmo il tentativo di atterraggio di questo fine settimana, in attesa di vedere se i loro anni di duro lavoro hanno equipaggiato il loro amato lander per affrontare le molte sfide che lo sbarco sulla luna ha da offrire.

      "Tutti sono sicuramente su spilli e aghi in previsione di ciò che accadrà”, ha detto.

      Fidarsi dell'ingegneria

      Blue Ghost Mission 1-Squadra con Lander in camera bianca Firefly Firefly Aerospace

      Di tutte le cose spaventose di cercare di atterrare su un oggetto a più di 200.000 miglia di distanza è che non è possibile controllare manualmente un veicolo spaziale lunare. Una volta iniziato il processo di atterraggio, il veicolo spaziale deve navigare da solo — motivo per cui l'agenzia spaziale giapponese ha definito questo periodo come i 20 minuti di terrore.

      “Una volta che ci impegniamo per la discesa, allora a quel punto è completamente autonomo”, ha spiegato Scholtes. A causa della distanza dalla luna e delle limitazioni della velocità della luce, c'è un inevitabile ritardo di comunicazione di alcuni secondi tra la Terra e la navicella spaziale.

      "Quindi non è nemmeno possibile comandare e comunicare in tempo reale con il lander. Quindi ci fidiamo dell'ingegneria. Ci fidiamo dell'analisi. Ci fidiamo della guida e della navigazione a bordo del veicolo. Siamo molto consapevoli di aver preso la decisione di impegnarci, e lo vedremo fino alla fine.”

      Guardando fuori dalla finestra

      Un'immagine della luna catturata dalla navicella spaziale Blue Ghost di Firefly Aerospace. Firefly Aerospace

      L'umanità potrebbe essere atterrata con successo sulla luna più di 50 anni fa, ma non lasciatevi ingannare nel pensare che un atterraggio lunare sia facile.

      "Controintuitivamente, una delle più grandi sfide nel fare questo è semplicemente sapere dove ti trovi”, ha detto Scholtes.

      Senza il vantaggio del GPS per fornire un posizionamento accurato, o degli astronauti a bordo per guardare fuori dalla finestra, un veicolo spaziale deve rallentare se stesso dal viaggiare a un miglio al secondo a una velocità di atterraggio finale di appena un metro al secondo, e calcolare con precisione la propria posizione con precisione a livello di metro.

      "Questo può essere terrificante perché dobbiamo generare tutto questo internamente", ha spiegato Scholtes. "Dobbiamo farlo come farebbe un pilota, guardando visivamente fuori dalla finestra, per così dire, e dicendo, riconosco quelle caratteristiche e posso dire approssimativamente quanto velocemente sto andando in base a quello.”

      Riconoscere queste caratteristiche non è facile, perché la superficie della luna è coperta da crateri sia grandi che piccoli. Questi sembrano simili da diverse altitudini, il che rende difficile sapere se stai vedendo un grande cratere da vicino o un piccolo cratere da più lontano.

      "Un centinaio di chilometri in alto, un chilometro in alto o 10 metri in alto — quando guardi la superficie, vedi i crateri”, ha spiegato Scholtes.

      Ciò significa che anche con i dati di navigazione ideali, è ancora difficile dire quanto sia lontana la superficie man mano che ci si avvicina.

      ” Non commettere errori“, ha detto Scholtes, " atterrare sulla luna è una sfida incredibilmente difficile.”

      Scegliere il posto perfetto

      Rendering del Fantasma blu sulla superficie della luna. Firefly Aerospace

      Con la tecnologia moderna e le telecamere su veicoli spaziali come il Lunar Reconnaissance Orbiter della NASA, siamo fortunati ad avere immagini impressionanti della superficie lunare catturate dall'orbita. E quell'immagine è inestimabile per scegliere un sito di atterraggio, ma a una risoluzione di pochi metri per pixel, le immagini non possono mostrare tutti i pericoli che un lander deve evitare.

      "Questa è una risoluzione piuttosto bassa per rilevare una grande roccia su cui stai per atterrare”, ha detto Scholtes.

      C'è un vantaggio dell'ambiente lunare però, che è che la sua mancanza di atmosfera significa che non ci sono venti e nessun movimento, quindi non ci sono oggetti come le nuvole che proiettano ombre sulla superficie. Quell'ambiente statico significa che se sai dove si trova il sole, allora la lunghezza di un'ombra ti dà un'idea molto buona di quanto sia grande un ostacolo.

      Quindi Blue Ghost è dotato di una tecnologia chiamata terrain relative navigation, che utilizza una telecamera montata sul lato inferiore del veicolo spaziale per scattare immagini del terreno sottostante e abbinarle a una mappa di bordo della superficie. Questo tipo di navigazione è diventato possibile solo di recente grazie ai progressi nell'elaborazione del computer, che consente a un computer di bordo di confrontare rapidamente le immagini che entrano nella sua mappa interna.

      "Sintetizziamo come dovrebbe apparire la luna”, ha spiegato Scholtes, “ed essenzialmente facciamo un confronto tra questo e ciò che le telecamere ci stanno mostrando.”

      Le differenze tra la mappa di bordo e le immagini reali della telecamera possono dire al veicolo spaziale quanto velocemente sta viaggiando e il suo orientamento, e ciò consente al sistema di capire dove si trova esattamente il lander.

      Quindi un secondo sistema chiamato hazard avoidance può utilizzare gli stessi dati della telecamera per evidenziare eventuali pericoli potenziali come massi o crateri, creando mappe di pericolo che mostrano quali aree sono potenzialmente pericolose per tentare un atterraggio e quali sono più sicure.

      Favi frantumabili

      Blue Ghost Mission 1: Lander lunare completamente assemblato Firefly Aerospace

      Insieme a un metodo per calcolare la distanza da una superficie usando i laser, chiamato altimetria laser, e dati sull'altitudine relativa e sull'accelerazione raccolti dai sensori di bordo, questi sistemi possono capire dove il veicolo spaziale è relativo alla superficie e aiutare a posizionarlo delicatamente.

      Se il veicolo spaziale arriva più velocemente del previsto, ha un ultimo trucco nella manica: le sue gambe contengono un materiale a nido d'ape frantumabile che può accartocciarsi e assorbire impatti come le zone accartocciate su un'auto.

      I sensori sui piedi del lander indicano quando hanno preso contatto con il terreno solido e inviano un segnale di taglio al motore — a quel punto, si spera, il lander è in piedi in posizione verticale sulla superficie lunare e pronto per iniziare le sue operazioni.

      Corsa alla luna

      Mentre era in orbita lunare, il lander Blue Ghost di Firefly ha catturato un'immagine del polo sud della Luna all'estrema sinistra. Firefly Aerospace

      Blue Ghost è solo una delle missioni lunari private attualmente in corso. Oltre al lander di Firefly, altri due lander lunari sono attualmente in viaggio verso la luna, con un altro set per il lancio il prossimo anno.

      Ma questo non significa che ci siano sentimenti negativi tra le aziende concorrenti. Piuttosto, Scholtes ha detto, speravano nel successo per tutti.

      "Siamo molto incoraggianti l'uno dell'altro", ha detto. "Facciamo il tifo per le macchine Intuitive, facciamo il tifo per ispace e Astrobotic. Vogliamo davvero vederli avere successo-in parte per la ragione che il loro successo è il nostro successo. Quello che vogliamo davvero fare è ispirare i contribuenti americani e le persone di tutto il mondo che la luna è degna di tornare.”

      Le società condividono informazioni e molte fanno parte di un programma della NASA chiamato Commercial Lunar Payload Services, o CLPS. Ma ogni azienda prende la propria direzione e prende le proprie decisioni, con la speranza di trovare quale approccio funziona meglio.

      Per ora, “stiamo cercando di concentrarci sul successo dell'atterraggio per noi”, ha detto Scholtes, “e poi speriamo di ottenere un buon amico dall'altra parte della luna che attacca il loro atterraggio poco dopo.”

      Questo fine settimana, tutti terranno le dita incrociate in previsione di questa ambiziosa impresa, che ha richiesto anni di preparazione e lavoro. "Tutto ciò che riguarda il processo è francamente terrificante", ha detto Scholtes. "È una cosa terrificante e incredibilmente audace da tentare.”