Un bel video per capire bene come funziona un NRHO:
Il video pubblicizza il software freeflyer (che a occhio sembra derivato al 90% dal software open GMAT di NASA), ma dalle simulazioni, soprattutto dal minuto 1 a 3, si ha una visione chiara di questo tipo di orbita.
Prima di tutto occorre precisare che c’è un vincolo scientifico per il gateway lunare: l’obiettivo è esplorare il polo sud. Una DRO (Distant Retrograde Orbit) sarebbe comodissima, ma da lì il polo non si vede bene.
Il video simula un antenna al polo sud lunare e la comunicazione è rappresentata da una linea verde quando è possibile, rossa quando non è possibile. Si vede chiaramente dal frame grande centrale che diventa rossa solo quando passa un brevissimo tempo attorno al perilunio (molto chiaro al minuto 8:40).
Il frame centrale è non inerziale, ruota con la Luna. Il frame in basso a destra invece è inerziale, fissato con la Terra. La vera orbita la vedete quindi in questo frame piccolo in basso. Si vede che il gateway si avvicina all’orbita lunare in 4 punti, cioè ci sono 4 periluni ogni orbita lunare, quindi il periodo del gateway è un quarto di quello lunare, cioè 7 giorni. Questa scelta è solo un dettaglio tecnico, aggiunge un pochino di stabilità all’orbita, il motivo però è puramente matematico, non si capisce dal video.
Al minuto 10 si vede il comportamento dal riferimento della Luna. Visto dall’alto si vedono le 4 parti in cui l’orbita divide la Luna, che richiama la risonanza 7:28 giorni. Ma dal minuto 10:30 si capisce un’altra cosa importante per cui è stata scelta questa orbita. Il sistema di riferimento cambia e ruota con la Luna. Si vede una freccia blu che punta alla Terra. L’orbita non passa mai davanti o dalla parte opposta della freccia, ma è sempre spostata di 90° abbastanza fedelmente. Questo fatto è molto importante, non ci saranno mai problemi di comunicazione con la Terra. Si vede anche all’inizio del video, c’è sempre una linea verde tra il Gateway e uno dei 3 DSN a Terra.
Potrebbero invece esserci situazioni occasionali dove la Terra o la Luna eclissano per un breve periodo il Gateway dal Sole. Non so se può sopravvivere o meno all’ombra, è un fattore tecnico che ancora non conosco, ma so che è facilmente prevedibile e basta spostare l’orbita di pochissimo tanti giorni prima per evitare queste coincidenze.
Quindi, è stata scelta NRHO per:
- avere un punto di osservazione costante sul polo sud;
- mantenere le comunicazioni con la Terra per tutto il tempo;
- avere un’orbita stabile.
In aggiunta, è un’orbita comoda per sbarcare in qualunque punto della superficie, non solo al polo sud, nel senso che il delta V richiesto da questa posizione è molto basso.