Il ricevitore LuGRE di Nasa e Agenzia Spaziale Italiana, atterrato in Mare Crisium il 2 marzo 2025, ha registrato per due settimane i segnali di Gps e Galileo che avevano attraversato il plasma terrestre. Lo studio pubblicato da Ingv e Politecnico di Torino il 22 giugno 2026 su Geophysical Research Letters mostra che la fascia fra 1.000 e 8.000 chilometri di quota, finora una 'zona cieca' per gli strumenti in orbita bassa, è misurabile dalla Luna e i modelli attuali sbagliano in modo sistematico.
Come funziona la radiografia di profilo
LuGRE ha volato sul lander Blue Ghost 1 di Firefly Aerospace, decollato il 15 gennaio 2025 e sceso in Mare Crisium il 2 marzo dello stesso anno. Dopo l'allunaggio il ricevitore ha operato per circa 14 giorni terrestri, captando i segnali dei satelliti Gps e Galileo che avevano viaggiato oltre 380 mila chilometri fino a raggiungerlo. Durante il transito, secondo l'agenzia europea per il programma spaziale Euspa, il ricevitore ha agganciato quattro satelliti (due Gps e due Galileo) fino a una distanza record di circa 400 mila chilometri, grazie a un'antenna direttiva con guadagno di picco a 15 dB.
La geometria è nuova: i satelliti in orbita bassa attraversano il plasma dall'alto verso il basso, mentre dalla Luna i segnali arrivano lungo traiettorie quasi orizzontali. Una 'radiografia di profilo' che rende visibile una fetta di atmosfera prima quasi inaccessibile agli strumenti tradizionali.
La fascia 1.000-8.000 km smaschera i modelli
Il cuore del lavoro firmato dal primo autore Claudio Cesaroni sta nella banda altimetrica di transizione fra ionosfera (fino a circa 1.000 chilometri) e plasmasfera (oltre 8.000). Il confronto con il Global Core Plasma Model, uno dei riferimenti internazionali per correggere i segnali satellitari, evidenzia due discrepanze precise:
- Di giorno: il modello sovrastima la densità di plasma terrestre nella fascia di transizione, e sovracorregge il ritardo dei segnali.
- Di notte: le misure di LuGRE rilevano densità reali superiori a quelle previste, e il modello sottostima l'effetto.
La distinzione non è accademica. Il contenuto di plasma di questa banda spiega fino al 60% del ritardo notturno dei segnali Gnss, quello che degrada la precisione di Gps e Galileo dopo il tramonto. Modelli sbagliati significano correzioni sbagliate: ricevitori terrestri che possono sballare di diversi metri anche in condizioni geomagnetiche normali, con impatto diretto su navigazione automotive di precisione, agricoltura satellitare e sincronizzazione delle reti elettriche.
Cosa cambia per Artemis e per la meteorologia spaziale
L'utilità immediata è per il programma di ritorno alla Luna: i ricevitori Gnss lunari serviranno a guidare i lander commerciali del programma Clps e, più avanti, le missioni con equipaggio. Sull'agenda ufficiale il primo allunaggio con astronauti è Artemis III con Luca Parmitano in orbita, ora slittato al 2028, mentre l'esperimento di isolamento Chapea prepara i futuri equipaggi: la Nasa cerca quattro volontari per un anno chiusi fra Luna e Marte entro il 2027.
Sulla Terra i vantaggi sono altrettanto concreti: previsioni di meteo spaziale più precise, cioè quelle che allertano di tempeste geomagnetiche capaci di degradare comunicazioni, reti elettriche e satelliti in orbita bassa. Con dati diurni e notturni corretti, i centri operativi possono ricalibrare i modelli e ridurre i falsi positivi delle allerte.
Verso un osservatorio permanente sulla Luna
Il team Ingv propone di passare da campagne di due settimane a un monitoraggio continuo installando ricevitori Gnss sui prossimi lander lunari, con un primo test possibile sulle missioni Clps in programma fra il 2026 e il 2028. L'idea non è isolata: i corpi in orbita si prestano naturalmente a diventare telescopi del sistema che li ospita, come ricorda la storia di Nereide, l'unica luna originale di Nettuno sopravvissuta a Tritone. Il comunicato Ingv sul progetto LuGRE conferma che la fascia fra 1.000 e 8.000 chilometri resta la priorità della prossima campagna di misure.
Domande frequenti
Qual è l'importanza delle nuove misurazioni del plasma terrestre tra 1.000 e 8.000 km effettuate dalla Luna?
Le nuove misurazioni hanno permesso di osservare una 'zona cieca' precedentemente inaccessibile agli strumenti tradizionali, rivelando errori sistematici nei modelli attuali utilizzati per correggere i segnali satellitari.
In che modo gli errori dei modelli del plasma influenzano la precisione dei sistemi GPS e Galileo?
Gli errori dei modelli comportano correzioni sbagliate dei ritardi dei segnali, causando imprecisioni di diversi metri nei ricevitori terrestri, con impatti diretti sulla navigazione, l’agricoltura satellitare e la sincronizzazione delle reti elettriche.
Come funziona la 'radiografia di profilo' realizzata dal ricevitore LuGRE?
La 'radiografia di profilo' consiste nell'osservare i segnali satellitari che attraversano l'atmosfera terrestre lungo traiettorie quasi orizzontali, permettendo di analizzare la fascia tra 1.000 e 8.000 km di quota finora poco studiata.
Quali sono le applicazioni pratiche delle nuove misure per i programmi lunari e per la meteorologia spaziale?
Le misurazioni precise saranno fondamentali per la navigazione dei lander lunari futuri e per migliorare le previsioni di meteo spaziale, riducendo i falsi allarmi su tempeste geomagnetiche che possono interferire con comunicazioni e reti terrestri.
Cosa prevede il futuro del monitoraggio del plasma dalla Luna?
Il team propone di trasformare le campagne temporanee in un monitoraggio continuo installando ricevitori GNSS sui futuri lander lunari, con l’obiettivo di raccogliere dati costanti sulla fascia 1.000-8.000 km e migliorare ulteriormente i modelli.
