La NASA vuole installare la prima rete cellulare sulla Luna per dimostrare che in future missioni alla Luna o a Marte ci sarà connettività. Tipping Point Cinque è il progetto che sta individuando le tecnologie aerospaziali funzionali allo sviluppo di queste future missioni NASA o commerciali.

Il lancio di IM-2, una missione lunare senza equipaggio, atterrerà nel polo sud della Luna.

Nokia Bell Labs porterà la rete cislunare su veicoli di Intuitive Machines e di Lunar Outpost per vincere la sfida di avere una rete di telecomunicazione 4G/LTE attiva nell’estremo ambiente lunare. È progettata per essere una rete a basso consumo e con hardware compatto è rafforzato per superare innanzitutto il viaggio verso la Luna e per funzionare poi in temperature e sotto radiazioni estreme. Si compone da una stazione base integrata nel veicolo sul quale atterrerà sulla Luna, il lander Nova-C di Intuitive Machines, e da apparecchiature della parte della rete che costituisce l’accesso radio, che copriranno il territorio lunare installate su un rover Mobile Autonomous Prospecting Platform (MAPP) di Lunar Outpost e sul hopper Micro-Nova di Intuitive Machines.

Da una parte la rete cellulare metterà in comunicazione i veicoli con il lander/stazione base. Dall’altra, una potente connessione direzionata verso la Terra dal lander collegherà la missione al centro controllo dal quale si gestiranno in remoto i veicoli. Tramite questo collegamento arriveranno anche sulla Terra i dati e le immagini.

Una presenza umana duratura sulla Luna o su Marte non sarà possibile senza l’elemento fondamentale che sono le telecomunicazioni. Per potare a termine le missioni e per sopravvivere nello spazio, gli astronauti avranno bisogno della stessa connettività avanzata di cui disponiamo sulla Terra – vale a dire, non solo comunicazione vocale, video e dati, ma anche trasmissione di dati telemetrici e biometrici. Per eseguire i compiti delle missioni – come installare apparecchiature scientifiche per esperimenti o per gestire in remoto i robot e gli altri macchinari – i veicoli lunari conteranno su una vasta rete di sensori, ma tutti questi scenari richiedono una connettività di rete molto stabile. Nokia Bell Labs ritiene che il modo migliore non sia inventarla da zero, ma sfruttare le tecnologie che collegano già miliardi di dispositivi sulla Terra.

IM-2 partirà dal Kennedy Space Center della NASA a Cape Canaveral, in Florida. Un razzo Falcon 9 di SpaceX trasporterà il lander Nova-C nello spazio. Da lì, il lander inizierà la sua prima sequenza di accensione dei motori che lo manterranno in traiettoria verso la Luna, nella cui orbita entrerà dopo cinque giorni per un giorno terrestre.

Prima di riaccendere i motori per effettuare una discesa controllata verso il Shackleton Connecting Ridge nel polo sud della Luna, il lander orbiterà più volte attorno all’unico satellite naturale della Terra.

La rete Nokia comincerà a trasmettere dal lander Nova-C appena toccata la superficie lunare e vi calerà anche in un involucro protettivo il rover Lunar Outpost MAPP. Questo rover, connesso alla stazione base, partirà quindi per l’esplorazione di più giorni della zona del Ridge, che mapperà autonomamente. Lungo il percorso raccoglierà immagini stereoscopiche e dati termici e, soprattutto, raccoglierà campioni di regolite lunare – un materiale che potrebbe essere la base per la produzione di panelli solari ed energia sulla Luna. Le immagini del materiale, le prime mai raccolte al polo sud della Luna, saranno inviate alla NASA per l’analisi.

Tra le molteplici missioni IM-2 ci sono: lanciare nell’orbita lunare un satellite per telecomunicazioni della York Space Systems; scavare la regolite lunare con il trapano PRIME-1 della NASA; cercare prove della presenza di ghiaccio lunare; e mettere in funzione i primi veicoli di esplorazione nel polo sud lunare.

L’MIT ha sviluppato per questa missione la sofisticata telecamera RESOURCE che il MAPP utilizzerà per scattare immagini 3D e per girare video delle formazioni rocciose e dei crateri più particolari. Inoltre cercherà segni di ghiaccio lunare vicino ai bordi dei crateri. Il MAPP porterà sul luogo anche l’AstroAnt (“ant” vuol dire formica), un mini rover grande quanto una macchinina giocattolo sviluppato dal MIT che viaggiando sopra il rover Lunar Outpost, raccoglierà dati sulla temperatura.

Per il secondo veicolo lunare, il Micro-Nova di Intuitive Machines, la sfida è dimostrare che è capace di coprire più distanza e di accedere a zone non raggiungibili da altri veicoli. È progettato per farlo sparando raffiche controllate di idrazina che lo spingono in alto o in avanti.

“Saltando” così andrà a cercare ghiaccio lunare nelle profondità dei crateri. Uno dei componenti di questo ghiaccio potrebbe essere acqua, che a sua volta potrebbe essere convertito in ossigeno respirabile e persino in carburante per un eventuale successivo viaggio verso Marte.

La missione IM-2 si concluderà dopo circa 10 giorni terrestri, proprio prima che la regione di Shackleton passi alla notte lunare impedendo alle celle solari di continuare ad alimentare le apparecchiature. Le indagini scientifiche saranno solo all’inizio al termine della missione, ma avranno raccolto una mole di dati totalmente sconosciuti prima.

Le reti di telecomunicazione cellulari non saranno soltanto un elemento critico di qualsiasi futura economia lunare o marziana perché collegheranno i sensori di un Internet of Things (IoT) lunare, veicoli di trasporto, droni esplorativi e rover. Collegheranno anche le apparecchiature scientifiche e, molto importante, permetteranno di utilizzare in remoto i macchinari pericolosi ma necessari per la sopravvivenza – come le attrezzature per l’estrazione e la costruzione di infrastrutture essenziali per l’habitat lunare.

La Luna ha un ambiente estremo: temperature che possono oscillare fino a 300° C tra il giorno e la notte e mancanza di atmosfera e quindi di protezione naturale contro le radiazioni cosmiche. Non da ultimo, una rete telecom che funzionasse in nell’ambiente lunare potrebbe aiutare a costruire le reti per gli ambienti più estremi della Terra.