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NASA, il Lunar Flashlight illuminerà i crateri più oscuri

28 aprile 2020
A supporto delle prossime missioni Artemis dirette verso la Luna la NASA farà partire a Novembre il Lunar Flashlight, un satellite di tipologia Cubesat che si occuperà della ricerca di acqua al Polo Sud lunare.

Per sostenere le missioni di esplorazione della Luna durante il programma Artemis potrebbe essere necessario utilizzare le risorse già esistenti sulla superficie lunare. L'acqua, per esempio, è una risorsa pesante e quindi costosa da inviare dalla Terra, così i nostri futuri esploratori potrebbero dover cercare il ghiaccio per estrarlo. Una volta estratto potrebbe essere essere sciolto e purificato per essere bevuto o utilizzato come propellente per i razzi. Ma quanta acqua c'è sulla Luna e dove si potrebbe trovare?
È qui che entra in gioco la "torcia lunare" della NASA. Avente le dimensioni di una valigetta, il piccolo satellite - noto anche come CubeSat - mira a rilevare il ghiaccio superficiale naturale che si ritiene sia presente sul fondo di crateri lunari che non hanno mai visto la luce del Sole. Sebbene vi siano buone ipotesi che ci sia del ghiaccio nei crateri più freddi e più scuri della Luna, le misurazioni effettuate sono state un po 'ambigue. Scientificamente può andare bene, ma se è necessario inviare astronauti per scavare il ghiaccio e berlo, bisogna essere certi della sua esistenza.
Gestito dal Jet Propulsion Laboratory della NASA, il veicolo spaziale sarà una importante dimostrazione tecnologica: cercherà di raggiungere diversi primati, inclusa la prima missione di ricerca ghiaccio d'acqua utilizzando i laser. Sarà anche il primo veicolo spaziale planetario a utilizzare un propellente "green", un nuovo tipo di combustibile che è più sicuro da trasportare e immagazzinare rispetto all'idrazina comunemente utilizzata. Una missione dimostrativa tecnologica come Lunar Flashlight, che ha un costo inferiore e colma un vuoto specifico nelle nostre conoscenze, può aiutare la preparazione di missioni estese sulla Luna, nonché a testare le tecnologie fondamentali che potrebbero essere utilizzate in futuro per altri obiettivi.

Uno sguardo tra le ombre

Nel corso di due mesi la torcia lunare si posizionerà sul Polo Sud della Luna per far brillare con i suoi laser regioni permanentemente in ombra e sondare così la presenza di ghiaccio superficiale. Situati vicino ai poli nord e sud, si ritiene che questi crateri oscuri siano "trappole congelate" che accumulano molecole di diversi tipi di ghiaccio, compreso il ghiaccio d'acqua. Le molecole potrebbero provenire da materiale di comete e asteroidi che sono cadute sulla superficie lunare e da interazioni del vento solare con il suolo lunare. Il Sole si muove intorno all'orizzonte del cratere ma non arriva mai realmente al suo interno, poiché questi crateri sono così freddi queste molecole non ricevono mai abbastanza energia per fuggire, quindi restano intrappolate e si accumulano per miliardi di anni.
Il riflettometro a quattro laser di Lunar Flashlight utilizzerà lunghezze d'onda del vicino infrarosso, prontamente assorbite dall'acqua, per identificare eventuali accumuli di ghiaccio sulla superficie. Se i laser colpiscono la roccia nuda mentre illuminano queste regioni, la loro luce si rifletterà verso il satellite segnalando una mancanza di ghiaccio. Ma se la luce viene assorbita significa che queste zone oscure contengono effettivamente ghiaccio e maggiore sarà l'assorbimento, maggiore il ghiaccio presente in superficie.
Mentre questo CubeSat potrà fornire informazioni solo sulla presenza di ghiaccio sulla superficie e non al di sotto di essa, il team di Lunar Flashlight cercherà di colmare le lacune nella nostra comprensione della quantità di ghiaccio d'acqua di queste regioni confrontando i dati della "torcia lunare" con la grande mole di dati raccolti durante le altre missioni orbitanti attorno alla Luna per verificare se vi siano correlazioni nelle firme del ghiaccio d'acqua, dando così una visione globale della distribuzione del ghiaccio sulla superficie lunare.
Il Lunar Flashlight è stato finanziato dal programma Small Spacecraft Technology all'interno della direzione della missione spaziale della NASA. Il programma si basa presso il Centro ricerche Ames della NASA nella Silicon Valley in California e il Lunar Flashlight sarà uno dei 13 carichi scientifici secondari a bordo della missione Artemis I, il primo test di volo integrato dei sistemi di esplorazione dello spazio profondo della NASA, tra cui il veicolo spaziale Orion e il sistema di lancio "Space Launch System" (SLS) che partiranno dal nuovo Exploration Ground Systems al Kennedy Space Center in Florida nel prossimo Novembre.

Nell'ambito del programma Artemis, astronauti e robot effettueranno una serie di esplorazioni della Luna come mai fatto sino ad ora. Le missioni robotiche inizieranno gli invii commerciali nel 2021 mentre gli esseri umani vi faranno ritorno a partire dal 2024 e l'agenzia stabilirà un'esplorazione lunare sostenibile entro la fine del decennio.
Tutto ciò che verrà messo a punto e imparato sulla Luna servirà a inviare gli astronauti su Marte.

fonti: NASA Jet Propulsion Laboratory

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