La polvere è una seccatura sulla Terra, ma, per fortuna, possiamo semplicemente tirare fuori un aspirapolvere o prendere uno straccio per liberarci dell’intruglio di acari della polvere, fibre, terra, polline e altro.
Oltre l’atmosfera terrestre, la polvere è insidiosa. Sulla Luna, ad esempio, è composta da roccia frantumata ed è dannosa per tutto, dai lander lunari alle tute spaziali, fino ai polmoni umani, se inalata. Mentre la NASA si prepara a tornare sulla Luna con il programma Artemis, un team del Glenn Research Center è al lavoro per mitigare i pericoli della polvere.
Houston, abbiamo bisogno di un aspirapolvere
Credit: NASA
La mitigazione del rischio derivante dalla polvere è una questione aperta per la NASA sin dalle missioni Apollo. Quando gli astronauti entravano e uscivano dal modulo lunare, la polvere finiva ovunque: ostruiva i meccanismi, interferiva con gli strumenti, provocava il surriscaldamento dei radiatori e strappava persino le tute.
“Dalle missioni Apollo abbiamo appreso che la polvere lunare può avere dimensioni inferiori a 20 micron,” ha affermato Sharon Miller, principal investigator presso il Glenn Research Center. “E’ molto fine, abrasiva e tagliente, come piccoli pezzi di vetro, cosa che la rende una minaccia più pericolosa che un semplice fastidio“.
Cinquant’anni dopo, le sfide della polvere sono maggiori per l’esplorazione a lungo termine e la sostenibilità sulla Luna, così come per la futura esplorazione umana di Marte.
Smussare i bordi
Sulla Terra, lo sporco e la polvere vengono levigati dall’erosione: come l’acqua che scorre sui ciottoli o una brezza costante che soffia su un campo, così le superfici ruvide delle particelle vengono erose, rendendole tondeggianti e relativamente facili da gestire.
“Non c’è erosione sulla Luna,” ha affermato Erica Montbach, project manager al Glenn Research Center. “Questa è una delle cose che mi ha sorpreso. Quando ho iniziato, ho pensato: ‘Qual è il problema? Abbiamo molto a che fare con la polvere sulla Terra’, ma la situazione è diversa sulla Luna perché non c’è erosione, quindi quelle singole particelle finiscono per essere molto taglienti e spigolose. Ciò provoca molti danni in modi che non osserviamo sulla Terra”.
A differenza della Terra, la polvere lunare non è compatta. Qualsiasi attività in superficie può sollevare moltissimo materiale. Inoltre, in base alla provenienza, la polvere lunare può apparire e comportarsi in modo diverso. Ad esempio, il lato esposto al sole è costantemente esposto alla radiazione solare, e, per questo motivo, la polvere sul lato diurno ha una carica elettrica positiva: questa carica solare la fa “aggrappare” a tutto, un po’ come avviene con l’elettricità statica qui sulla Terra.
Quali sono le soluzioni alla sfida della polvere lunare?
Affinché la NASA conduca un’esplorazione umana e robotica estesa sulla Luna o su Marte, l’agenzia ha bisogno di una migliore comprensione su come mitigare l’onnipresente e complesso problema della polvere.
Nel 2019, lo Space Technology Mission Directorate della NASA ha istituito la Lunar Surface Innovation Initiative (LSII) per coordinare i team tra agenzie e stimolare la creazione di nuove tecnologie necessarie per l’esplorazione della superficie lunare. La gestione della polvere è una delle aree chiave che LSII deve affrontare, esaminando le tecnologie di mitigazione attive e passive per diversi sistemi di esplorazione, come rover, sistemi di alimentazione, tute spaziali e altri hardware di superficie esposto alla polvere.
L’Agenzia è alla ricerca di partner nell’industria, nel mondo accademico e in altre organizzazioni per aiutare a identificare i modi per gestire la polvere lunare.
“Stiamo cercando di collaborare con altri al di fuori della NASA“, ha affermato Montbach. “Riteniamo che in futuro ci sarà un’apertura di spazi commerciali e vogliamo lavorare con le menti migliori“.
La tecnologia di mitigazione della polvere attualmente in fase di sviluppo sarà testata sulla superficie lunare a partire dal 2023. Una volta valutata e identificate le soluzioni migliori, la NASA potrebbe utilizzare questa tecnologia nelle missioni Artemis e nelle future missioni su Marte.
“Studiare la Luna e, infine, Marte – ha concluso Miller – ci darà maggiori informazioni sul nostro pianeta e sulla formazione del Sistema Solare. Quando capiremo meglio il nostro pianeta, avremo idee migliori su come proteggerlo per il futuro“.
