Secondo le parole dell’ente spaziale americano, il programma Artemis è stato ideato “per favorire nuove scoperte scientifiche, ispirare una nuova generazione di esploratori e costruire le basi per la missione dell’uomo su Marte”.
di Neel V. Patel
Quando la NASA finalmente tornerà sulla Luna, probabilmente non prima del 2024, inizierà a mettere le basi per la prima colonia extraterrestre nella storia della civiltà umana e per le future missioni su Marte. Ma il ritorno dell’America sul satellite terrestre dai tempi del programma Apollo inaugurerà anche una nuova era della scienza dello spazio profondo. Un rapporto della NASA pubblicato il 7 dicembre offre un quadro delle domande a cui la NASA vuole rispondere con le nuove missioni e come portare gli astronauti sulla superficie lunare potrebbe aiutare a rispondervi.
Il rapporto si basa principalmente su Artemis III, la missione che prevede il ritorno degli astronauti sulla Luna (inclusa la prima donna). L’intento principale è capire come gli esseri umani potranno utilizzare le risorse lunari (come l’acqua ghiacciata) per sviluppare una colonia sostenibile. La missione permetterà anche di testare nuove strutture che saranno importanti per andare su Marte. Oltre a ciò, c’è la volontà di conoscere meglio la geologia e l’interno della Luna, come è cambiata nel tempo e quanto le sue origini possono dirci sulla storia della Terra e del sistema solare.
Sismologia
La presenza di esseri umani sulla superficie lunare significa la possibilità di effettuare esperimenti in loco e di installare reti di strumenti in grado di raccogliere dati per un tempo molto lungo. “La missione Artemis III è un’opportunità persa se il primo di una serie di nodi di rete geofisici e ambientali non viene utilizzato”, afferma il rapporto.
L’attività sismica della Luna è di fondamentale interesse. Gli strumenti dell’era Apollo ci hanno avvertito per la prima volta del fatto che il satellite terrestre non è morto e silenzioso come una volta pensavamo, ma sperimenta terremoti che ogni tanto fanno tremare l’intera superficie rocciosa.
Sebbene si sospetti che ciò sia dovuto all’attrito gravitazionale con la Terra e non ai movimenti delle placche tettoniche, non ne sappiamo abbastanza per dirlo con certezza. Gli strumenti della missione Apollo sono spenti dal 1977, ma Artemis permetterà di collocare sulla Luna alcuni nuovi sismometri ancora più sensibili che ci aiuteranno a determinare cosa li sta causando.
Acqua
Sappiamo che sulla Luna c’è acqua, a tonnellate. I futuri coloni lunari potrebbero usare quest’acqua per produrre ossigeno respirabile, acqua potabile e, ancora più importante, carburante per missili. Inoltre, dovremmo essere in grado di accedervi molto più facilmente di quanto pensassimo in precedenza.
Artemis III dovrebbe offrire la nostra prima possibilità di studiare direttamente il contenuto d’acqua della Luna. Vogliamo avere un’idea migliore del tipo di stato in cui si trova, se è permanente o parte di un ciclo dell’acqua fluttuante, la sua distribuzione e se possiamo ricavarne qualcosa di utile. E’ importante anche capire se ci sono alcuni luoghi o strutture geologiche in cui c’è maggiore abbondanza. Gli equipaggi di Artemis III potranno scavare nel terreno per vedere se questa acqua sotto forma di ghiaccio può essere trovata a basse profondità.
La storia della Terra
Lo stato della Luna può dirci qualcosa su ciò che la Terra ha vissuto miliardi di anni fa. Poiché il nostro satellite è un luogo desolato e senza atmosfera, la sua superficie è una testimonianza incontaminata degli impatti di meteoriti nel tempo. Considerando l’accumulo di crateri e quando si sono formati, possiamo raccogliere alcune informazioni su ciò che la Luna ha affrontato nel tempo, specialmente durante i periodi in cui nel sistema solare sfrecciavano nello spazio rocce molto più grandi. Forse hanno trasportato elementi e sostanze organiche importanti per aiutare la vita ad evolversi? La Luna potrebbe dirci di più.
Artemis III non sarà in grado di studiare ogni singolo cratere sulla Luna. Ma anche misurazioni dirette e osservazioni limitate possono dirci che tipo di rocce hanno impattato il satellite molto tempo fa, fornendoci un’idea migliore di ciò che accadeva nel sistema solare in quel momento e che probabilmente ha avuto ripercussioni anche sulla Terra.
La storia del Sole
La Luna può servire anche a studiare il Sole. Il satellite terrestre senz’aria ha una superficie che ha sostanzialmente assistito a miliardi di anni di cambiamenti nei venti solari e nei raggi cosmici. Possiamo misurare specifiche variazioni dello spettro elettromagnetico nel suolo lunare per indizi su come la radiazione e il calore del Sole siano cambiati nel corso degli anni.
Osservazione della Terra
Una volta lassù, possiamo dare un’occhiata intorno. Lo facciamo già utilizzando i satelliti in orbita intorno al nostro pianeta, ma la Luna è una comoda piattaforma da cui possiamo osservare la Terra. Il rapporto della NASA afferma che la Luna aiuterà probabilmente gli scienziati a fare osservazioni a una risoluzione più alta rispetto a quei satelliti stazionati nel punto di Lagrange L1 (un’orbita popolare tra gli studiosi di scienze della Terra).
Le indagini potrebbero fornire informazioni sui fulmini, la quantità di luce riflessa dalla Terra, la chimica atmosferica, la scienza oceanica e altro ancora. In un momento in cui la scienza del clima è in una fase critica, la Luna potrebbe contribuire a far calcolare con maggiore precisione la velocità con cui il pianeta si sta riscaldando.
Esperimenti sulla gravità lunare
La gravità della Luna è solo un sesto di quella terrestre, in un ambiente completamente esposto al vuoto dello spazio. Ciò significa che c’è un’enorme opportunità per condurre una vasta gamma di complessi esperimenti di fisica. Potremmo saperne di più sulla combustione e su come gli incendi si diffondono nello spazio, con implicazioni dirette sulla sicurezza dei futuri astronauti. C’è interesse per le reazioni delle diverse sostanze chimiche nella microgravità e per la dinamica dei fluidi. Artemis III non eseguirà molti di questi esperimenti, ma cercherà di capire come potranno essere effettuati dalle successive missioni.
La raccolta dei campioni
Molti obiettivi scientifici non possono essere raggiunti solo sulla Luna, ed è per questo che è necessario riportare i campioni lunari sulla Terra. In questi giorni, per esempio, il Giappone ha riportato alcuni materiali prelevati da un asteroide. La NASA sta facendo lo stesso con un altro asteroide e ha anche pianificato una missione di ritorno di campioni da Marte. La Cina, a sua volta, ha raccolto detriti sulla Luna e li riporterà sulla Terra a giorni.
Secondo il suo rapporto, la NASA vuole che l’equipaggio di Artemis III raccolga una serie diversificata di campioni da molte posizioni diverse, in misura decisamente maggiore rispetto alla media delle missioni Apollo. Più campioni significa possibilità di più esperimenti. Se vogliamo esporre le rocce lunari a condizioni che potrebbero cambiarle per sempre, possiamo farlo sapendo che ce ne sono ancora molte.
(rp)
