Esplorazioni spaziali: ritorno alla Luna Understand article

Tradotto da Daniela Caleppa. Hai mai alzato gli occhi alla Luna, in una notte serena, pensando alle poche persone che camminarono sulla sua superficie? Cosa abbiamo imparato e di cosa, invece, non siamo ancora sicuri? Adam Baker indaga.

Nel 1969 Neil Armstrong e Buzz Aldrin divennero i primi esseri umani ad aver camminato sulla superficie di un altro corpo celeste: la Luna. Nei successivi tre anni, altri dieci astronauti americani sbarcarono sulla Luna con il programma statunitense “Apollo”. Da allora, quasi quarant’anni fa, non ci sono più state missioni sulla Luna con equipaggio umano. Perché mai? E quando gli esseri umani potranno ritornare sulla Luna?

Negli anni Sessanta e Settanta, il programma “Apollo”, la missione sovietica “Luna” e quella Statunitense “Surveyor”, entrambe senza equipaggio, si sono concentrate sulla superficie della faccia visibile della Luna ed hanno lasciato aperte molte questioni fondamentali, in particolare:

• L’età della Luna e come essa sia collegata a quella del resto del Sistema Solare. La superficie rocciosa della Luna è la chiave di questa ricerca: sebbene si possa studiare più facilmente la Terra, la sua superficie, dal momento della sua formazione, è stata alterata.
• La composizione chimica complessiva e la struttura interna della Luna. Ciò ci dirà come la Luna fu originata e se essa si sia formata da frammenti di superficie terrestre, come affermano alcune teorie.
• La disponibilità di risorse fondamentali, come l’acqua; tali risorse, infatti, permetterebbero agli astronauti di utilizzare la Luna come base per esplorare altri pianeti.
   

In questo periodo la tecnologia spaziale si sta occupando principalmente dei problemi della Terra, come ad esempio i cambiamenti climatici; l’Agenzia Spaziale Europea (ESA), ad esempio, ha lanciato molti satelliti per osservare l’atmosfera terrestre, gli oceani e le calotte glaciali^w1. Tuttavia, dopo anni di stasi nell’esplorazione lunare, l’ultimo decennio ha visto molti Paesi impegnarsi in missioni con obiettivo la Luna.

Nel 2003 l’ESA lanciò la missione robotica (senza equipaggio) Smart-1^w2, che raggiunse l’orbita lunare; la Smart-1 testò la tecnologia in grado di sostenere missioni al di là dell’orbita terrestre e condusse esperimenti scientifici, tra cui alcune osservazioni a raggi-X della Luna. Poco tempo dopo, l’ESA diede avvio anche alla missione Mars Express, la prima, munita di strumenti scientifici, che avrebbe orbitato attorno ad un altro pianeta.

Nel 2004 il Presidente degli Stati Uniti George W. Bush diede istruzioni alla Nasa affinché ritornasse sulla Luna per costruire un avamposto permanente sulla superficie lunare, come parte del suo progetto generale di esplorazione spaziale^w3. Successivamente, quattordici tra organizzazioni ed agenzie spaziali si accordarono su una strategia di esplorazione^w4 che abbracciava la teoria statunitense ed i progetti di altri Paesi, tra cui, ad esempio, la Gran Bretagna^w5.

Il settembre 2007 vide il lancio della missione orbiter giapponese Kaguya (conosciuta anche come Selene). Mentre orbitava attorno alla Luna, cercò (senza successo) acqua, misurò la forza del campo gravitazionale, utilizzando un piccolo satellite e studiò la composizione chimica della superficie lunare. Kaguya rappresentò anche questa superficie in lunghezze d’onda visibili, generò mappe e misurò le radiazioni in orbita per stimare i rischi per i futuri astronauti.

Anche l’orbiter cinese Chang’e-1, lanciato un mese dopo, studiò la topografia e la composizione chimica della superficie lunare e cercò l’acqua. Comunque, pochi dei dati acquisiti dal Chang’e-1 sono stati resi noti alla comunità internazionale.

Nell’aprile 2008 fu lanciato l’orbiter indiano Chandrayaan-1, per cercare una risposta a molte delle questioni lasciate aperte dal Kaguya . In più, il Chandrayaan-1 trasportava strumentazione radar, che permise agli scienziati scrutare dentro ai crateri scuri vicino ai poli lunari. Queste misurazioni radar suggerirono che era presente dell’acqua ghiacciata nel polo Sud lunare. Ciò trovò conferma nel 2009, quando l’orbiter statunitense LRO fece esplodere un razzo, l’impactor LCROSS, in un cratere del polo Sud lunare: la strumentazione dell’orbiter rilevò la presenza di acqua ghiacciata nei detriti che furono sbalzati nello spazio dall’esplosione^w6, ^w7. I dati dell’orbiter LRO mostrarono anche il punto dove si era fermato, 37 anni prima, un veicolo lunare sovietico^w8.

Queste missioni recenti hanno cercato, in qualche modo, una risposta agli interrogativi lasciati irrisolti negli anni Settanta; esse hanno reperito informazioni sulla composizione chimica di una porzione più estesa di superficie lunare ed hanno trovato tracce della presenza di acqua ed altre risorse, che potrebbero trovarsi nel freddo, scuro polo Sud lunare (con temperatura inferiore a 100 K). C’è ancora molto da scoprire: molte delle mappe generate dagli orbiter giapponesi, cinesi, indiani ed americani sono ancora in fase di elaborazione.

Comunque, per una piena comprensione della natura della Luna e del suo ambiente (e potenzialmente, per visitare e sostare sulla superficie lunare per periodi lunghi ed in piena sicurezza, per compiere osservazioni astronomiche, investigare la geologia lunare, prepararsi all’esplorazione dello spazio più remoto o anche per usufruire delle risorse lunari) abbiamo bisogno di informazioni che anche le missioni più recenti, che orbitavano ad elevata distanza dalla superficie lunare, non hanno saputo fornire. Qual è, ad esempio, l’effetto delle polveri lunari su persone, veicoli e telescopi? Potremmo sopravvivere sulla Luna, anche per diverse settimane? Quali nuove tecnologie, come fonti di energia ed isolamento termico, sono necessarie per aiutare gli astronauti a sopravvivere, quando si trovano a lavorare nei bui e gelidi crateri dei poli lunari?

Le risposte a questi interrogativi potranno essere ottenute grazie all’utilizzo di lander , robot in grado di atterrare sulla superficie della Luna, sostarvici per lunghi periodi di tempo e misurarne direttamente le proprietà delle polveri, delle rocce e dell’ambiente (studiando, ad esempio, i terremoti lunari). A differenza delle missioni senza equipaggio umano degli anni Sessanta e Settanta, le future missioni con lander dovranno esaminare l’intera superficie della Luna, condurre studi scientifici, trovare i posti migliori per la costruzione di basi e trasmettere i dati via radio direttamente alla Terra.

Missioni di questo tipo sono già state programmate. La Cina e l’India vogliono far seguire alle loro recenti missioni con orbiter, altrettante con lander robitici (rispettivamente la Chang’e-2 e la Chandrayaan-2). La Gran Bretagna, invece, sta lavorando al modello di una piccola navicella dai costi contenuti, così da proseguire nelle missioni ed arrivare a coprire una porzione più ampia della superficie ancora inesplorata della Luna. Con il suo sistema di comando automatico e gli strumenti miniaturizzati, questa navicella potrebbe rendere possibile missioni sulla Luna più regolari ed economiche, che potrebbero iniziare già nel 2014. Grazie al supporto dell’ ESA, anche altre nazioni europee stanno compiendo studi per progettare lander lunari più avanzati^w9. Tali lander avranno tecnologie all’avanguardia e potranno condurre test sui sistemi più adatti al trasporto degli astronauti e su future spedizioni su Marte; essi saranno, però, più grandi e costosi e, per adesso, non si dispone ancora di finanziamenti in grado di coprirne l’intera progettazione.

Sebbene i progetti statunitensi di esplorazione spaziale (con la costruzione entro il 2020 di una base lunare abitata) siano affascinanti, la NASA ed il governo degli Stati Uniti hanno recentemente stabilito che il loro costo non è sostenibile. Ci saranno, invece, missioni lunari robotiche, che caratterizzeranno l’ambiente della Luna e mapperanno le risorse disponibili, fornendo una rotta più logica, veloce ed abbordabile, in grado di garantire una presenza sostenuta sul suolo del nostro vicino più prossimo. Anche se, probabilmente, passerà ancora un po’ di tempo prima del tredicesimo sbarco dell’uomo sulla Luna, le missioni robotiche sono la chiave per accorciare le distanze. E proprio questa è la più duratura eredità delle missioni Apollo.

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