Dove atterriamo sulla Luna?
Con l'aiuto dell'intelligenza artificiale, un team di ricerca internazionale guidato dall'ETH di Zurigo ha esplorato la regione lunare che si trova nell'ombra. Le informazioni così ottenute sulla composizione della superficie aiuteranno a identificare i luoghi adatti per le future missioni lunari.
L'ultimo atterraggio sulla Luna risale al 1972, dopodiché il programma Apollo è stato interrotto. Tuttavia, l'interesse per la Luna si è riacceso. Dopo che la Cina ha fatto atterrare un robot sul lato estremo della Luna nel 2020, innalzando nel frattempo una bandiera nazionale, la NASA sta pianificando di atterrare nella regione del polo sud lunare tra il 2025 e il 2028 con il programma Artemis. Gli astronauti esploreranno poi specificamente questa parte della luna.
Il ghiaccio come potenziale affascinante
La regione polare meridionale è così interessante perché il sole si sposta sempre lungo l'orizzonte a causa dell'angolo di inclinazione della luna e proietta ombre lunghe, a volte permanenti, nei crateri profondi. Ciò significa che in questi crateri fa un freddo incredibile: a circa -170°-240° Celsius, la temperatura si avvicina allo zero assoluto ed è persino più fredda della superficie di Plutone. A temperature più elevate, il ghiaccio sublimerebbe molto rapidamente nel vuoto dello spazio e si trasformerebbe in gas. Ma con questo freddo, il vapore acqueo e altre sostanze volatili possono essere congelate nel suolo lunare o addirittura su di esso.
La potenziale presenza di ghiaccio rende questi fondi oscuri dei crateri luoghi affascinanti da esplorare. Non solo il ghiaccio potrebbe fornire indizi su come l'acqua è integrata nel sistema Terra-Luna, ma potrebbe anche essere un'importante risorsa che gli astronauti potranno utilizzare in futuro per le loro esigenze, per schermarsi dalle radiazioni o come carburante per i razzi.
Per il momento non è stato scoperto ghiaccio d'acqua
Tuttavia, gran parte della regione del Polo Sud è avvolta nell'oscurità: un team di ricerca internazionale è ora riuscito a fare luce su questo aspetto. Hanno sviluppato un metodo per comprendere meglio queste regioni della Luna. Il loro lavoro è pubblicato nell'attuale numero di Lettere di ricerca geofisica pubblicato. Il primo autore è Valentin Bickel, ricercatore post-dottorando presso la cattedra di glaciologia e precedentemente presso la cattedra di geologia ingegneristica dell'ETH di Zurigo.
Il team ha utilizzato le immagini riprese dalla "Lunar Reconnaissance Orbiter Camera". Chi siamo ha documentato la superficie della Luna per oltre 10 anni. La fotocamera cattura i fotoni che vengono riflessi nelle zone d'ombra dalle montagne vicine e dalle pareti dei crateri. Con l'aiuto dell'intelligenza artificiale, il team è riuscito a utilizzare questi dati in modo così efficiente da rendere visibili le aree un tempo oscure. Analizzando le immagini, il team ha scoperto che in queste zone d'ombra non è visibile alcun ghiaccio d'acqua, sebbene la sua esistenza sia stata dimostrata da altri strumenti. Valentin Bickel spiega: "Non ci sono prove visibili di ghiaccio superficiale puro nelle aree in ombra, il che potrebbe significare che il ghiaccio deve essere mescolato al suolo lunare o nascosto sotto la superficie".
Pianificare i percorsi di lavoro
I risultati pubblicati nel nuovo lavoro fanno parte di un'indagine completa sui possibili siti di atterraggio di Artemis e sulle opportunità di esplorazione della superficie lunare condotta dal Lunar and Planetary Institute (LPI). Finora, il team ha analizzato più di mezza dozzina di potenziali siti di atterraggio per le missioni Artemis. I risultati dello studio potrebbero avere un impatto diretto sulle missioni future, come la "Intuitive Machines Mission 2", realizzata commercialmente da una start-up. Si tratta di una missione robotica che preleverà e analizzerà i primi campioni di suolo dalle zone d'ombra del polo sud lunare nella primavera del 2023, prima che gli astronauti vengano portati sulla Luna. "Abbiamo scoperto una serie di crateri in ombra precedentemente sconosciuti e altre caratteristiche della superficie che potrebbero essere decisive per il luogo in cui atterrerà il robot", afferma Bickel.
Con l'aiuto dei nuovi risultati della ricerca, è possibile pianificare con precisione i percorsi all'interno e attraverso le regioni permanentemente in ombra, riducendo significativamente i rischi per gli astronauti di Artemis e per i robot utilizzati. Grazie alle nuove immagini, gli astronauti potranno visitare luoghi specifici per prelevare campioni e valutare la distribuzione del ghiaccio.
Il testo si basa sul comunicato stampa del Lunar and Planetary Institute (LPI) di Houston.
Letteratura di riferimento
Bickel, V. T., Moseley, B., Hauber, E., Shirley, M., Williams, J.-P., & Kring, D. A. (2022). Caratterizzazione criogeomorfica delle regioni in ombra nella zona di esplorazione di Artemis. Geophysical Research Letters, 49, e2022GL099530. doi: pagina esterna10.1029/2022GL099530