La crescita delle missioni verso la luna, l’ultima delle quali è stato il fallito allunaggio della sonda indiana Chandrayaan-2, apre delle trepidanti opportunità scientifiche. Ma quali sono? E la luna conserva ancora dei misteri? Ecco allora le domande che si pongono gli astronomi e i ricercatori riguardo il nostro unico satellite naturale.
Qual è l’origine dell’acqua lunare?
Nell’agosto 2018, lo spettrometro ad infrarossi M3 della NASA integrato nella sonda indiana Chandrayaan-1 ha portato nuove prove della presenza di ghiaccio d’acqua ai poli della luna. Questa esistenza era stata intuita già negli anni ’90 e dalle prime osservazioni dei poli realizzate dalla sonda americana Clementine. Ma qual è l’origine di quest’acqua? Comete? Meteoriti? Per saperlo, sono necessari dei carotaggi. “Questi carotaggi potrebbero svelare la presenza di altri elementi volatili intrappolati nei ghiacci che indicherebbero ulteriormente l’origine di questi materiali e i processi che hanno avuto luogo all’inizio della storia del sistema solare”, ha sottolineato Francis Rocard, responsabile dei programmi d’esplorazione del sistema solare al CNES.
C’è stato un intenso bombardamento tardivo?
Le rocce del lato nascosto della luna hanno la stessa età di quelle del lato visibile raccolte delle missioni Apollo? In caso affermativo, questo confermerebbe la teoria di un intenso bombardamento tardivo che stabilisce un periodo di intensificazione degli impatti di meteoriti e comete sui pianeti terrestri e sulla luna circa 4 miliardi di anni fa. Questa teoria svolge un ruolo importante nella comprensione della comparsa della vita sulla Terra, poiché si suppone che meteoriti e comete siano la fonte dell’origine dell’acqua sul nostro pianeta.
La struttura interna della luna è asimmetrica?
Durante le missioni Apollo, gli astronauti hanno lasciato 4 sismometri sulla luna. Recentemente, i ricercatori hanno rianalizzato i loro dati e hanno stabilito che la luna aveva un nucleo di 330km di raggio con al centro un altro nucleo solido interno di 240km di raggio. Ma è difficile avere una maggiore precisione, soprattutto sulla natura dei materiali del nucleo, perché i 4 sismometri sono tutti posizionati sul lato visibile della luna e in una zona centrale. Installare dei sismometri sul lato nascosto sembra indispensabile per definire il modello, soprattutto il fatto che la struttura interna della luna sia asimmetrica con un mantello più caldo e una crosta più sottile sul lato visibile, che spiegherebbe le numerose pianure di basalto, risultato dell’effusione di magma in superficie.
Quali scoperte astronomiche sarebbero possibili con un radiotelescopio installato sul lato nascosto?
Non vedendo mai la Terra, il lato nascosto della luna è protetto dalle interferenze provenienti dalle attività umane. Alcuni astrofisici studiano la possibilità di installarvi uno o più radiotelescopi con lo scopo di captare le deboli onde radio provenienti da pianeti giganti, stelle o galassie e aprire, così, una nuova finestra elettromagnetica di osservazione dell’universo.
Il bacino Polo Sud-Aitken
Un particolare sito permetterebbe di rispondere a tutte queste domande: il bacino Aitken nel Polo Sud è situato sul lato nascosto della luna. Con i suoi 2500km di diametro e 13km di profondità, è il più grande cratere d’impatto finora conosciuto nel sistema solare. “Andare in un cratere così profondo, è risalire all’origine della luna”, afferma Rocard. Questo profondo bacino è disseminato di numerosi crateri e ciliegina sulla torta, il bacino Aitken copra la zona delle “vette della luce eterna” del Polo Sud, sulle quali gli astronauti potrebbero installare dei pannelli solari fotovoltaici per produrre l’energia necessaria alla loro attività. “Se si dovrà installare una base lunare negli anni a seguire, sarà sicuramente al Polo Sud”, ha spiegato Rocard.
I futuri progetti scientifici sulla luna
L’americana Artemis
Per il 2024, la NASA prevede l’allunaggio di una donna e di un uomo al Polo Sud della luna nel quadro del suo programma Artemis. Come per Apollo, i 2 astronauti non arriveranno a mani vuote ma carichi di strumenti scientifici, soprattutto per la ricerca quantitativa di acqua ai poli. Ripartiranno alla volta della Terra con dei campioni. A luglio 2019, la NASA ha presentato i 12 progetti di ricerca scientifica e tecnica preselezionati nel quadro del suo programma Commercial Lunar Payload Services (CLPS).
L’europea Heracles
L’Agenzia Spaziale Europea (ESA) studia la realizzazione della missione Heracles per restituire automaticamente campioni della luna attraverso la stazione Gateway e la navicella Orion. Heracles permetterà all’Europa di sviluppare le tecnologie di allunaggio e decollo dalla luna nel quadro di una missione ad alto interesse scientifico.
Le cinesi Chang’e 5 e 6
Il lancio della missione Chang’e 5 verso la luna è previsto a fine 2019, puntando al ritorno di campioni lunari dalla missione sovietica Luna 24 del 1976. Il sito dell’allunaggio è il Mons Rümker, un edificio vulcanico situato nell’Oceano delle Tempeste. Sul lato visibile della luna, risalirebbe a 3,5-3,7 miliardi di anni fa.
Programmata per il 2023, la missione Chang’e 6 dovrebbe integrare uno strumento scientifico francese. I progetti attualmente considerati dai laboratori francesi riguardano essenzialmente strumenti di superficie volti ad aiutare la raccolta di campioni:
- radar del sottosuolo per studiarne la natura
- camera equipaggiata di filtri volta a determinare il contesto mineralogico del terreno sul quale si svolgerà la raccolta
- misurazione del radon lunare per lo studio del degassamento e del trasporto dei volatili lunari
- spettrometro a infrarossi per ottimizzare la raccolta di campioni.
Il sito dell’allunaggio non è ancora stato definito, ma se la missione Chang’e 5 avesse successo, Chang’e 6 potrebbe indirizzarsi verso il Polo Sud o anche verso il lato nascosto della luna.
La russa Luna Resours
L’Europa collabora con la Russia sulla missione Luna Resours (Luna 27), il cui lancio è previsto per il 2024. Questa missione consisterebbe nel posare una sonda nel bacino di Aitken e raccogliere campioni fino a 1-2 metri di profondità grazie ad una trivella fornita dall’ESA e poi portarli sulla Terra.
