Tutto è iniziato durante la pausa invernale. Si è conclusa con la sfortunata missione sulla luna.

Un gruppo di studenti della Carnegie Mellon University di Pittsburgh si è recato in Florida il mese scorso durante la pausa invernale.

Gli studenti, molti dei quali stanno studiando per diventare ingegneri e scienziati, sono andati lì per assistere al lancio di un razzo che avrebbe inviato un piccolo rover robotico da 4,8 libbre che avevano contribuito a costruire nel suo viaggio sulla luna. Successivamente, sperando di trascorrere un po' di tempo al sole e al divertimento, affittarono una grande casa a soli tre isolati dalla spiaggia.

Il loro viaggio non è andato come previsto.

“Non abbiamo mai visto la spiaggia”, ha detto Nikolai Stefanov, uno studente senior di fisica e informatica.

Il rover, chiamato Iris, si è diretto verso la luna nei tempi previsti in un perfetto volo inaugurale per il nuovo razzo Vulcan. Ma la navicella spaziale che trasportava il rover ha funzionato male poco dopo il lancio e gli studenti hanno trasformato la loro casa in affitto in un centro temporaneo di controllo della missione mentre improvvisavano come sfruttare al meglio il volo dello sfortunato rover.

“Avevamo una missione”, ha detto Connor Colombo, ingegnere capo di Iris. “Questo non era il lavoro che pensavamo sarebbe stato. E in realtà, questo probabilmente lo ha reso più interessante perché abbiamo dovuto riflettere molto, e sono davvero grato di averlo potuto fare.”

Il razzo Vulcan, costruito dalla United Launch Alliance, è decollato l'8 gennaio. A bordo di quel razzo c'era Peregrine, un lander lunare commerciale costruito dalla Astrobotic Technology di Pittsburgh. È stata la prima navicella spaziale americana ad essere lanciata in più di 50 anni con l'obiettivo di atterrare dolcemente sulla superficie della Luna.

A bordo della Peregrine c'era la nave Iris, grande all'incirca quanto una scatola da scarpe, progettata e costruita dagli studenti della Carnegie Mellon University. Era uno dei carichi utili in questa missione robotica; Il cliente principale di Astrobotic era la NASA, che stava inviando diversi esperimenti come parte dei preparativi per inviare gli astronauti sulla Luna nei prossimi anni.

Per gli studenti, il viaggio in Florida doveva essere una divertente pausa durante la pausa invernale per festeggiare che Iris, dopo anni di sforzi e di attesa, sta finalmente andando nello spazio.

“Abbiamo riempito l'itinerario con altre cose divertenti”, ha detto Carmine Talento, un membro senior dello staff che ha servito come capo cast per la missione IRIS.

Iris ha iniziato nel 2018 come studentessa universitaria di Reid Whittaker, professore di robotica alla Carnegie Mellon University. Agli studenti è stato affidato un compito: posizionare un piccolo veicolo sulla superficie della Luna.

Il Dr. Whitaker ha co-fondato Astrobotic dieci anni fa come concorrente del Google Lunar X Prize, che ha offerto 20 milioni di dollari per il primo progetto finanziato privatamente per portare un veicolo spaziale sulla Luna. Nessuno dei concorrenti ha raggiunto la rampa di lancio prima della fine della competizione nel 2018.

Astrobotic è ora una delle tante aziende che credono che ci saranno profitti nel fornire spedizioni sulla Luna. (Un’altra di queste società, Intuitive Machines di Houston, mira a lanciare la sua navicella spaziale sulla luna la prossima settimana.) Il dottor Whitaker vide che questi progetti commerciali offrivano la possibilità di realizzare missioni lunari poco costose come quelle che aveva chiesto di creare ai suoi studenti. .

Sebbene il dottor Whittaker non sia più direttamente coinvolto in Astrobotic, ha parlato con i funzionari dell'azienda delle dimensioni, del peso e dei limiti di ciò che può adattarsi a Peregrine. Ciò ha reso il rover un vero problema di ingegneria per la sua classe.

“Conoscevo già l'altezza dal suolo per l'attacco e poi per il lancio e quanto in alto doveva galleggiare fino al suolo”, ha detto il dottor Whittaker. “Sarà quindi possibile calcolare l’energia e la dinamica dell’impatto che potrebbero riguardare l’atterraggio in una posizione stabile o il ribaltamento se si colpisce la roccia sbagliata”.

Classi successive di studenti hanno creato e rivisto il progetto, quindi hanno costruito e testato il veicolo. Anche altri studenti si sono uniti per esercitarsi nel lavoro di controllo della missione o per svolgere altri compiti.

Dopo una serie di ritardi, il razzo Vulcan è finalmente arrivato alla rampa di lancio a gennaio.

Alcuni studenti della Carnegie Mellon si recarono in Florida. Altri hanno viaggiato con un camioncino, percorrendo quasi 1.600 miglia a sud di Pittsburgh. Anche alcuni ex studenti che hanno lavorato sul rover e che da allora si sono diplomati hanno eseguito l'Hajj. (Il signor Colombo, l'ingegnere capo, si è laureato nel 2021 e ora lavora presso Astrobotic.)

Dovevano rimanere nella casa di vacanza per quattro giorni nel caso in cui il lancio fosse ritardato a causa del maltempo o di un guasto tecnico.

La parte difficile e stressante della loro missione – mettere in funzione il rover prima che la batteria si esaurisca in due o tre giorni – avrebbe dovuto svolgersi nel futuro, dopo l'atterraggio di Peregrine a febbraio. 23. Sul lato vicino della Luna in un punto noto come Sinus Viscositatis, o Golfo di Viscosità.

A quel punto, la pausa invernale sarà finita e torneranno alla Carnegie Mellon, dove ruoteranno tra i semestri primaverili e i periodi di lavoro presso la struttura di controllo della missione che l'università ha costruito per queste e future missioni spaziali.

Il razzo Vulcan è stato lanciato senza alcun incidente. Meno di un'ora dopo, Peregrine si separò dallo stadio superiore del razzo, diretto verso la luna.

Ma subito dopo, Astrobotic annunciò su Channel X che si era verificato un “evento anomalo”. Nel corso della giornata, la società ha dichiarato: “Stiamo attualmente valutando profili di missione alternativi che potrebbero essere possibili in questo momento”.

Gli ingegneri astrobotici ritengono che una valvola difettosa non sia riuscita a chiudersi completamente, provocando la rottura di uno dei serbatoi della navicella. Quando il propellente si disperse nello spazio, la possibilità che il Peregrine atterrasse sulla Luna scomparve.

“Quindi la domanda è diventata: bene, cosa possiamo fare adesso?” ha detto il signor Stefanov, che era a capo del controllo missione del rover. “Non eravamo affatto preoccupati. Penso che fossimo emozionati in qualche modo.”

Nella casa in affitto «ci siamo lasciati e abbiamo diviso le parti della casa per mettere da parte alcune cose», Mex. Ha detto Talinto. “Avevamo un tavolo nel soggiorno che fungeva da spazio operativo principale, dove avevamo diversi laptop, e abbiamo spostato una TV da un'altra stanza per trasformarla in un altro monitor. Quella era la nostra principale sala di controllo della missione.”

C'erano fino a 30 persone in casa, Mix. Ha detto Talinto.

Per motivi di sicurezza, gli abitanti della Florida non potevano accedere direttamente ai sistemi della navicella via Internet. Invece, un semplice equipaggio della Carnegie Mellon University ha svolto il ruolo di intermediario, trasmettendo messaggi tra i gestori della navicella spaziale Peregrine presso la sede centrale di Astrobotic a Pittsburgh e la casa sulla spiaggia.

“In qualche modo ha funzionato”, ha detto Colombo.

Diversi giorni dopo l'inizio della missione, Astrobotic iniziò a fornire energia a carichi utili come Iris. Raywin Duvall, uno studente laureato in ingegneria elettrica e informatica che ha lavorato come direttore del programma per Iris, ricorda di aver guardato lo schermo video mentre la telemetria iniziava ad arrivare dal rover. “Non ci hanno detto che avevano suscitato il nostro interesse in quel momento, quindi è stato un battito cardiaco inaspettato”, ha detto la signora Duvall.

Il team IRIS ha quindi iniziato a far funzionare i sistemi del rover, come il computer e le comunicazioni bidirezionali, che originariamente non erano previste per essere operative fino a dopo aver raggiunto la Luna.

Una volta terminato l'affitto della casa al mare, gli studenti tornarono a Pittsburgh per il resto del compito. Poi, il 18 gennaio, tutto è finito.

Il percorso di Peregrine è progettato per girare intorno alla Terra una volta prima di tornare all'incontro con la Luna. Ma una perdita di carburante mandò la navicella spaziale in rotta di collisione con la Terra. Dato lo stato danneggiato del sistema di propulsione, la NASA convinse Astrobotics che l'approccio migliore fosse consentire al Peregrine di rientrare nell'atmosfera e bruciare.

Non ci sarà un'altra Eris, ma ci saranno altre missioni lunari costruite con il contributo degli studenti della Carnegie Mellon University. Uno è guardiano della luna, Un rover leggermente più grande, delle dimensioni di una valigia e del peso di sette chili. Cercherà segni di acqua vicino al polo sud della Luna.

Questa primavera si terrà un altro corso sulla robotica spaziale alla Carnegie Mellon University. “Quindi, sappiamo che c'è un gruppo di persone che lavora sui seguenti progetti”, ha detto la signora Duvall.