Prevedere quando una navicella atterrerà vicino a una base lunare proprio come oggi sulla Terra sappiamo quando il nostro autobus arriverà a destinazione. Tutto ciò sarà consentito in futuro dal GPS lunare, un sistema del tutto simile alle costellazioni satellitari del sistema terrestre Gnss, come lo statunitense GPS e l’europeo Galileo, i cui segnali ci permettono di calcolare sulla Terra la posizione e il movimento dei mezzi di trasporto dotati di un ricevitore satellitare. Il primo passo concreto verso la frontiera di un GPS lunare è stato effettuato dalla missione LuGRE (Lunar Gnss Receiver Experiment), il primo ricevitore satellitare che ha calcolato la sua posizione in orbita lunare e sulla superficie della Luna acquisendo segnali Gnss dai satelliti terrestri.

LuGRE è un progetto congiunto dell’Agenzia Spaziale Italiana e di Nasa, sviluppato in Italia dall’azienda Qascom con il supporto scientifico del Politecnico di Torino. LuGRE è stato lanciato il 15 gennaio 2025 a bordo del lander Blue Ghost di Firefly Aerospace, allunato poi il 2 marzo nel Mare delle Crisi.

Primo ricevitore satellitare progettato per operare oltre l’orbita bassa terrestre, il primo grande traguardo di LuGRE è stato siglato durante il suo viaggio verso la Luna, tracciando il segnale di cinque satelliti (3 GPS e 2 Galileo) a una distanza di 331.000 km dalla Terra. LuGRE ha battuto così il precedente record raggiunto dalla missione Magnetospheric MultiScale di Nasa che nel 2019 ​ aveva captato segnali GPS a 186mila km dalla Terra.

Per calcolare la sua posizione e il suo movimento mentre si dirigeva verso la Luna, Lugre ha dovuto acquisire i segnali in doppia frequenza dai satelliti terrestri GPS e Galileo visibili e tracciabili dal ricevitore in base alle previsioni effettuate dal team di missione. Un supporto fondamentale nelle fasi operative della missione LuGRE è quindi giunto dal gruppo di ricerca NavSAS (Navigation Signal Analysis and Simulation) del Politecnico di Torino, tra i primi al mondo a ricevere e a utilizzare nel 2013 il segnale Galileo e con una competenza sull’elaborazione dei segnali GNSS riconosciuta a livello internazionale. Presso il Dipartimento di Elettronica e Telecomunicazioni è stato così attivato il Remote Science Processing Center, centro di processamento scientifico, integrato con il segmento di terra della missione della Nasa.

Dopo la prima acquisizione di segnali del sistema GNSS a 331.000 km di distanza dalla Terra, LuGRE segna un nuovo record acquisendo i segnali GPS e Galileo più lontani che mai a circa 410mila chilometri dalla Terra. Primo esperimento a dimostrare l’uso combinato dei segnali GPS e Galileo nello spazio lunare, il viaggio di LuGRE verso la Luna termina il 2 marzo quando il lander Blue Ghost atterra con successo in un piccolo cratere nel Mare delle Crisi.

Concluse le verifiche su tutti i sistemi di bordo e sui carichi del lander, il ricevitore viene acceso 24 ore dopo l'allunaggio, acquisendo alle 7:48 ora italiana del 3 marzo il primo segnale GPS dalla superficie della Luna. LuGRE diventa così il primo esperimento a calcolare con successo la prima posizione PVT, ossia Posizione, Velocità e Tempo, sulla superficie lunare, e con l’invio a Terra di questi dati il primo strumento attivo italiano a operare sulla Luna, superando le criticità dell’ambiente lunare.

L’impresa e i risultati di LuGRE sono stati permessi dall’ottimo taxi spaziale che lo ha trasportato con successo fino al suolo lunare, il lander Blue Ghost di Firefly Aerospace, protagonista di un allunaggio ottimale. Allo stesso tempo però la missione LuGRE apre nuove opportunità sul tracciamento tramite satelliti dei lander nelle future discese verso la luna.