Il pacchetto Prospect (Package for Resource Observation and In-Situ Prospecting for Exploration, Characterisation and Testing – Pacchetto per l’Osservazione delle Risorse e la Prospezione in situ per l’Esplorazione, la Caratterizzazione e il Test) dell’Agenzia Spaziale Europea (ESA), tra cui una trivella e un laboratorio miniaturizzato, volerà nella regione polare meridionale della Luna alla ricerca di ghiaccio.
Questa missione è parte dell’iniziativa commerciale dei servizi di carico utile lunare della NASA. Per questa opportunità di volo prevista nel periodo 2027-2028, la NASA ha selezionato Intuitive Machines che approfondirà la nostra comprensione della Luna e risponderà a delle domande chiave sul dove e il come si possono trovare i composti volatili sulla superficie lunare.

Il pacchetto Prospect di ESA, realizzato da Leonardo, composto da una trivella e un mini-laboratorio, volerà nella regione polare meridionale della Luna alla ricerca di ghiaccio, come parte dell’iniziativa Commercial Lunar Payload Services (CLPS) della NASA.

“Siamo orgogliosi di essere protagonisti di questa nuova avventura spaziale, realizzando Prospect con l’ESA per la nuova missione CLPS della NASA, con l’obiettivo di ampliare la nostra conoscenza della Luna e di supportare così la futura permanenza degli astronauti, sostenibile e duratura. Prospect è una combinazione di robotica e strumentazione scientifica, il cui cuore è la trivella ProSEED, realizzata nel nostro stabilimento di Nerviano, che scenderà fino ad almeno un metro di profondità sotto la superficie lunare, preleverà campioni di materiale che saranno analizzati in-situ nel mini laboratorio ProSPA, alla ricerca di sostanze volatili” ha dichiarato Francesco Rizzi, Responsabile linea di business Spazio di Leonardo.

“Questo risultato è un’importante conferma dell’eccellenza tecnologica di Leonardo nel settore della robotica spaziale, frutto dell’esperienza maturata, grazie al costante sostegno dell’Agenzia Spaziale Italiana, con lo sviluppo delle trivelle ed i sistemi di campionamento per le missioni Rosetta ed ExoMars.

I composti volatili, ad esempio il ghiaccio d’acqua, sono componenti chimici che evaporano o si vaporizzano facilmente in determinate condizioni. Prospect è una suite di strumenti disegnati per perforare fino ad almeno un metro di profondità sotto la superficie lunare, estraendo dei campioni che successivamente vengono elaborati in un mini-laboratorio.

La combinazione della trivella robotica e il kit di analisi dei campioni è progettata per identificare i composti volatili intrappolati sotto la superficie lunare, a temperature estremamente fredde, che possono raggiungere i -150 ° C.
La strumentazione europea, ovvero il pacchetto Prospect, condividerà il passaggio verso la Luna con altri cinque strumenti provenienti dagli Stati Uniti, tra cui i retro-riflettori progettati per localizzare i siti di atterraggio sulla Luna e i lieviti per studiare le risposte alle radiazioni e alla gravità. In totale, i sei strumenti avranno una massa di circa 80 kg.

Composti volatili per l’esplorazione sostenibile

Prospect fa parte di un impegno globale per identificare potenziali risorse lunari a favore di una permanenza umana sostenibile e di lunga durata sulla Luna.

L’acqua è un obiettivo chiave: concentrazioni di acqua ghiacciata potrebbero essere situate sopra o sotto la superficie, specialmente nelle regioni polari della Luna – questa ipotesi è stata formulata in base a recenti misurazioni effettuate dall’orbita.

Ottenere informazioni sulla quantità di acqua presente e sulla sua accessibilità sarebbe d’aiuto nella pianificazione, in futuro, di missioni che utilizzano le risorse locali.

“Prospect si unisce a una nuova fase di esperimenti scientifici ed esplorazione incentrata sulla Luna, la quale potrebbe aprire la porta all’uso delle risorse lunari.

Ad esempio, estrarre ossigeno direttamente da rocce e polvere lunari potrebbe essere un modo efficiente di ricavare ossigeno per gli habitat umani o la propulsione dei veicoli spaziali,” afferma Richard Fisackerly, Responsabile del Progetto Prospect.

“Oltre al loro potenziale come risorse, i composti volatili lunari rappresenterebbero anche una componente importante della regolite lunare – lo strato di polvere sciolta e roccia frammentata che ricopre la superficie lunare. Prospect può approfondire la nostra comprensione dei sistemi fondamentali dell’ambiente lunare e della Luna stessa,” aggiunge.

Perforazione e analisi dei campioni

Il trapano robotico, chiamato ProSEED, penetrerà nella superficie lunare fino a un metro di profondità. Le temperature nel sottosuolo dovrebbero essere inferiori a -100 °C, condizione per cui il ghiaccio potrebbe essere stabile. La trivella è dotata di un imager multispettrale e di un sensore di permittività per supportare il rilevamento e l’analisi a distanza dei composti volatili, nonché la mineralogia della regolite nel sito di atterraggio.

Il mini-laboratorio ProSPA riceverà i campioni dal trapano tramite una cinta che dispone di più forni, dove i campioni verranno sigillati e riscaldati così da estrarre i composti volatili intrappolati dal freddo. Lo strumento ProSPA misurerà quindi la natura e l’abbondanza dei composti volatili lunari utilizzando i gas rilasciati dal campione. ProSPA testerà anche processi specifici che potrebbero essere applicati per l’estrazione delle risorse in futuro.

Un passo avanti verso la prospezione della Luna

Il trapano ProSEED è già stato sottoposto a dei test in Italia, tra cui alcuni condotti a temperature molto basse, a bassa pressione e utilizzando una miscela di un fac-simile della regolite lunare e ghiaccio. Questi test hanno dimostrato che il trapano è in grado di penetrare in profondità nei materiali duri e raccogliere campioni con successo.

Prospect è stato sviluppato per ESA da un ampio team di industrie. Tra queste, Leonardo, in Italia, è l’appaltatore primario e il responsabile tecnico del trapano ProSEED, mentre l’Open University, nel Regno Unito, è il leader nella progettazione dello strumento ProSPA.

“Dopo più di un decennio di sviluppo del concetto e dello strumento ProSPA, il nostro team è super entusiasta di raggiungere la Luna. Non vediamo l’ora di analizzare campioni nuovi che potrebbero contenere antiche riserve di acqua e altri materiali. Allo stesso modo, siamo curiosi di svelare i misteri di questo ambiente estremo e scoprire il suo potenziale per supportare future missioni di esplorazione,” afferma Simeon Barber, Project Lead ProSPA presso la Open University nel Regno Unito.

Fonti: ESA e Leonardo