Poco più di un anno fa, il lander robotico Blue Ghost, costruito da Firefly Aerospace, ha inviato gli ultimi dati raccolti durante le sue due settimane di missione sulla Luna. Tre precedenti tentativi di far atterrare lander commerciali erano falliti, rendendo la missione da 150 milioni di dollari la prima a essere completata con successo grazie al programma multimiliardario Commercial Lunar Payload Services (CLPS) della NASA, che finanzia aziende per trasportare merci ed esperimenti scientifici sulla superficie lunare, più velocemente e a costi inferiori rispetto a quanto possa fare la NASA stessa.
Per molti scienziati planetari, la vera prova del CLPS non era solo far atterrare le missioni in sicurezza, ma fornire dati significativi da regioni al di là dei siti di atterraggio delle missioni Apollo. Quel giorno è finalmente arrivato, con la presentazione dei risultati dei due strumenti principali di Blue Ghost alla Lunar and Planetary Science Conference di The Woodlands, in Texas. I risultati mettono in discussione la visione secondo cui la Luna è nettamente divisa in un punto caldo sul lato visibile e in un terreno più freddo ovunque altrove, afferma Seiichi Nagihara, geofisico della Texas Tech University e responsabile scientifico dello strumento di misurazione del calore della sonda Blue Ghost. “Potremmo dover abbandonare questa dicotomia“.
Le scoperte delle missioni Apollo
Alla ricerca di terreni pianeggianti, gli astronauti delle missioni Apollo atterrarono su pianure vulcaniche scure rivolte verso la Terra, come il Mare della Tranquillità. Questi siti si rivelarono geologicamente anomali. Quando gli astronauti immersero le sonde nel suolo lunare per misurare il calore proveniente dall’interno della Luna, scoprirono che era molto più caldo del previsto. L’analisi delle rocce lunari riportate sulla Terra e le successive misurazioni effettuate dagli orbiter suggerirono che questo calore elevato fosse dovuto a grandi quantità di elementi radioattivi, tra cui il torio.
Questa regione ricca di torio costituisce solo il 15% della superficie lunare, ma contiene più della metà delle sue colate laviche. I ricercatori giunsero alla conclusione che il mantello sottostante fosse ricco di questi elementi radioattivi, che portarono alle eruzioni tardive che produssero i caratteristici “mari” vulcanici del lato visibile della Luna.
La missione Blue Ghost
Questo è uno dei motivi per cui la NASA ordinò a Blue Ghost di atterrare nel Mare Crisium, una pianura vulcanica ben al di fuori del segnale del torio, dove l’interno dovrebbe essere più freddo. La sonda da 1500 chilogrammi, a forma di piramide e grande circa quanto una berlina, trasportava 10 strumenti, tra cui una sonda termica chiamata LISTER (Lunar Instrumentation for Subsurface Thermal Exploration with Rapidity) e il LMS (Lunar Magnetotelluric Sounder), che avrebbero misurato il magnetismo e la conduttività in superficie per valutare le temperature nelle profondità della Luna.
Ottenere queste misurazioni non è stato affatto facile. Con l’inizio del sorgere del Sole durante il giorno lunare di due settimane, la temperatura del lander ha iniziato ad aumentare molto più rapidamente del previsto, afferma Kevin Scholtes, ingegnere di Firefly. La polvere sollevata durante l’atterraggio ha ricoperto i radiatori e oscurato i pannelli solari, limitandone la capacità di raffreddamento. Mentre LISTER perforava il foro con gas compresso, ha incontrato un terreno roccioso, rendendo gli scavi “pesanti, caotici ed esplosivi“, afferma Scholtes. A un metro di profondità, la trivella si è fermata. “Abbiamo incontrato un muro invalicabile”, dice Nagihara.
I risultati
Ciononostante, LMS e LISTER hanno riservato alcune sorprese. LISTER ha rilevato che il flusso di calore nel sito era quasi pari a quello del sito dell’Apollo 17. Per Nagihara, questo suggerisce che il torio e altri elementi che producono calore potrebbero essere distribuiti più ampiamente nel sottosuolo, oltre il punto caldo sul lato visibile. “Il calore è più variabile geograficamente”, afferma.
L’LMS, nel frattempo, sembra supportare l’ipotesi che gli elementi radioattivi responsabili del flusso di calore siano concentrati vicino alla superficie, nella crosta terrestre, e meno abbondanti in generale, afferma Robert Grimm, responsabile scientifico dell’LMS e scienziato planetario presso il Southwest Research Institute. Grimm ha studiato le misurazioni di conduttività del sito Apollo 12, situato proprio al centro del punto caldo di torio, e ha scoperto che il mantello, a 200 chilometri di profondità, era più freddo del previsto. La situazione era simile anche a Mare Crisium.
Secondo Grimm, le basse temperature del mantello suggeriscono che il riscaldamento e la fusione radioattivi probabilmente non siano stati la causa delle eruzioni che hanno formato le pianure vulcaniche sul lato più vicino. Piuttosto, il magma è fuoriuscito semplicemente perché la crosta in quel punto era più sottile rispetto ad altre zone. Durga Prasad, scienziato planetario presso il Physical Research Laboratory indiano, concorda: “il vulcanismo potrebbe essere controllato più dalla struttura crostale che da un mantello insolitamente caldo”.
Il programma CLPS
Il programma CLPS potrebbe presto portare a risultati scientifici ancora più significativi. Entro la fine dell’anno, Blue Origin e Astrobotic tenteranno di realizzare lander di dimensioni maggiori. Successivamente, Firefly, Intuitive Machines e Draper dovrebbero consegnare un radiotelescopio al lato nascosto della Luna, un sismometro e strumenti geofisici al Polo Sud, e uno strumento per studiare le misteriose anomalie magnetiche sulla superficie lunare. “Stiamo selezionando pacchetti scientifici più grandi e sofisticati“, afferma Joel Kearns, vice amministratore associato della NASA per l’esplorazione.
Nel suo ultimo bando, la NASA consente ora agli scienziati di presentare strumenti in grado di sopravvivere alle due settimane di notte lunare a -130°C, e il nuovo amministratore della NASA, Jared Isaacman, ha dichiarato di voler aumentare la frequenza degli allunaggi a uno al mese entro il prossimo anno per contribuire alla costruzione di una base lunare al Polo Sud. Kearns afferma che le aziende appaltatrici del programma CLPS che hanno già costruito lander saranno pronte a rispondere a questa richiesta. “Credo che alcune di loro possano cogliere al volo questa opportunità”.
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