La Cina sta attualmente lavorando allo sviluppo di un piano di esplorazione lunare chiamato ILRS (International Lunar Research Station). Si tratta di una stazione spaziale sulla superficie della Luna, che verrà costruita a partire dall’inizio del prossimo decennio e vedrà, nei piani cinesi, anche collaborazioni internazionali.

Recentemente è stato reso pubblico un articolo pubblicato sulla rivista SciEngine, in cui alcuni scienziati cinesi espongono alcune preoccupazioni e propongono delle soluzioni per il futuro dei collegamenti fra la Terra e la Stazione Lunare cinese. Attualmente infatti, per comunicare con la Luna e con le missioni spaziali interplanetarie si usano grosse antenne radio, posizionate in varie zone della Terra.

La NASA gestisce la rete più grande, il Deep Space Network, ma una infrastruttura simile è gestita dall’ESA. Per rimanere costantemente in contatto con la Luna c’è però bisogno di più antenne, che risolvono il problema della rotazione terrestre. Per questo esse vanno posizionate per forza di cosa in altri Stati. La preoccupazione cinese è che in futuro implicazioni geopolitiche possano mettere a repentaglio la rete cinese, che è ancora in fase di costruzione.

La Cina dispone attualmente di una stazione radio per questo scopo in Argentina, e utilizza delle stazioni radio mobili poste su nave, per supportare i collegamenti radio durante i lanci spaziali.

Le sfide dell’esplorazione lunare

A fianco della ILRS la Cina sta già costruendo una rete di satelliti in orbita lunare che fungeranno da ripetitori per le missioni sulla superficie. Questa rete si chiamerà Queqiao, e hanno già raggiunto l’orbita i primi due satelliti di test, chiamati Tiandu-1 e Tiandu-2, lanciati a marzo del 2024. Sempre in orbita lunare si trovano già due satelliti chiamati Queqiao 1 e 2, che fungono da ripetitori per le missioni Chang’e. Essi sono la base di questa nuova omonima costellazione, ma non ne faranno parte.

I ricercatori cinesi hanno quindi proposto di collegare i satelliti Queqiao a un’altra rete satellitare, in orbita terrestre. Questa si chiama Tianlian ed è formata da tre satelliti in orbita geostazionaria, a 120 gradi di distanza fra loro. Essi servono per rimanere in collegamento con altri satelliti terrestri, o con la Stazione Spaziale Cinese Tiangong.

Il piano quindi prevede di saltare il collegamento con le stazioni di Terra per passare invece dai satelliti Queqiao ai satelliti Tianlian e poi a Terra. Il collegamento con l’orbita terrestre viene fatto con antenne più piccole, e soprattutto, data la loro posizione, c’è sempre un satellite Tianlian sopra la Cina, e questo risolve il problema logistico di avere stazioni radio in altri Stati.

I vantaggi

I ricercatori cinesi hanno simulato che l’attuale sistema Tianlian possa coprire già il 75% delle comunicazioni con la rete Queqiao, mentre con l’aggiunta di alcune antenne sui satelliti terrestre, e con un quarto satellite, si raggiungerebbe la copertura completa. D’altro lato, questo limiterà pesantemente le funzioni attuali dei satelliti Tianlian.

Il collegamento della rete lunare Queqiao con il sistema di satelliti Tianlian potrebbe offrire alla Cina notevoli vantaggi strategici e tecnologici. Innanzitutto, questa soluzione di doppio relè satellitare aumenta significativamente la sicurezza e l’affidabilità delle comunicazioni tra la Terra e la stazione lunare.

Inoltre, l’integrazione di queste due reti rappresenterebbe un passo avanti nella capacità della Cina di gestire in modo indipendente le comunicazioni spaziali su larga scala. Questo approccio potrebbe infatti avere implicazioni importanti per l’esplorazione interplanetaria futura, come missioni su Marte, poiché offre un modello di comunicazione scalabile.

Queste strategie di comunicazione fra l’orbita lunare e quella terrestre sono studiate anche da altri Paesi, soprattutto ora che la rete Deep Space Network e in generale la tecnologia di antenne radio terrestri non è più sufficiente per la grande mole di dati che serviranno durante l’esplorazione lunare.

La ricerca pubblicata su SciEngine si può leggere qui.