Il record battuto dalla missione Artemis II prima di raggiungere la Luna ha destato curiosità in paragone al precedente di Apollo 13.
Quando si parla di missioni lunari, viene naturale pensare che il punto più lontano dalla Terra venga raggiunto “oltre” la Luna. Eppure, la missione Artemis II ha stabilito un record sorprendente: la massima distanza dalla Terra è stata raggiunta prima dell’arrivo nei pressi della Luna, superando quanto fatto in passato da Apollo 13. Questa differenza, apparentemente controintuitiva, non dipende dalla posizione della Luna, ma dal tipo di traiettoria utilizzata e dall’energia impressa alla navicella al momento del lancio. La differenza tra le due missioni è infatti una questione di geometria e fisica orbitale: non conta solo dove si trova la Luna, ma come viene disegnata la traiettoria e quanta energia viene impartita alla navicella diretta verso di essa.
Il caso Apollo, la traiettoria “free return”
Le missioni Apollo utilizzavano una traiettoria chiamata “free return”, progettata per garantire un rientro sicuro sulla Terra anche in caso di problemi. In questo schema, la navicella veniva inviata verso la Luna seguendo un percorso che la portava a transitare dietro al nostro satellite, sfruttandone la gravità per curvare la traiettoria e tornare indietro.
Proprio questo effetto gravitazionale faceva sì che il punto di massima distanza dalla Terra fosse raggiunto dopo il flyby lunare. È esattamente ciò che accadde con Apollo 13: la Luna agì come una sorta di “fionda”, spingendo temporaneamente la navicella ancora più lontano prima di richiamarla verso la Terra.
Artemis: una traiettoria più ampia ed energetica
Le traiettorie seguite dalle missioni Artemis 2 confrontate con Apollo 11 e 13. Crediti: Ansys\Synopsis Inc.
Con Artemis II, l’approccio è cambiato. La missione utilizza una traiettoria più moderna, meno vincolata al concetto classico di “free return” e caratterizzata da una maggiore spinta iniziale. Questo significa che la navicella viene lanciata lungo un percorso più ampio, che la porta a raggiungere il punto più lontano dalla Terra prima ancora di incontrare la Luna.
In questo modo, l’interazione gravitazionale con il nostro satellite serve principalmente a modificare la rotta per il rientro, e non a estendere ulteriormente la distanza. In altre parole, mentre nelle missioni Apollo era la Luna a “spingere” la navicella al massimo della distanza, nel caso di Artemis è la traiettoria stessa, già più larga ed energetica, a determinare il record.
Infine, si può anche essere portati a pensare che la posizione della Luna lungo la sua orbita influisca sulla distanza assoluta raggiunta. Si tratta in realtà di un elemento secondario che non determina la dinamica del record perché la variazione è in realtà molto piccola. Il momento in cui si raggiunge il punto più lontano dipende soprattutto dalla geometria della traiettoria e dall’energia orbitale.
Per saperne di più
- Leggi il paper scientifico intitolato “Transfers from TLI to Lunar Frozen Orbits with Applications to NASA’s CLPS & Artemis Programs” pubblicato su NASA Scientific & Technical Information Program
