Riportare gli umani sulla luna — “questa volta per rimanere” — richiederà lo sfruttamento delle risorse lunari, dicono i funzionari della NASA e i sostenitori dell’esplorazione.
La risorsa più importante, almeno a breve termine, è il ghiaccio d’acqua, che è abbondante sui pavimenti di crateri polari permanentemente ombreggiati. Il ghiaccio trovato in queste “trappole fredde” è pensato per essere stabile e accessibile.
Ma potrebbero esserci altri punti sulla luna che potrebbero produrre una lode madre di dati scientifici — così come le risorse necessarie per sostenere l’occupazione umana del vicino celeste della porta accanto della Terra.
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Ecco i pozzi
I ricercatori hanno identificato “pozzi” sulla luna, che sono probabilmente “lucernari” a tubo di lava-porte geologiche per tunnel sotterranei che un tempo erano pieni di lava.
Se effettivamente forniscono l’accesso ai tubi di lava, i lucernari potrebbero essere un punto di svolta per l’esplorazione lunare umana, ha detto lo scienziato capo della NASA Jim Green. I tubi di lava sono protetti dall’ambiente duro della superficie lunare, che è bombardata dalle radiazioni e sperimenta temperature estreme. Un giorno lunare dura circa 29 giorni terrestri, il che significa che le posizioni superficiali sopportano circa due settimane consecutive di luce diurna seguite da due settimane di oscurità.
Strade connettive?
“Ci sono un certo numero di cose sulla luna che saranno sorprese”, ha detto Green.
“Dobbiamo entrare”, ha aggiunto, riferendosi ai lucernari lunari. “Dobbiamo verificare. Forse c’è molta acqua in questi lucernari? Non lo sappiamo. Li stiamo trovando su tutta la luna.”
Una rete di tubi di lava suggerirebbe corridoi protetti, privi di sbalzi di temperatura, bombardamenti di radiazioni e meteoroidi minacciosi. Potrebbero anche offrire una capacità di habitat molto più grande per i futuri esploratori lunari.
“Potremmo effettivamente costruire strade connettive in loro”, ha detto Green Space.com. ” Potrebbe essere un mondo completamente nuovo per noi. Questo è un altro punto di svolta assoluto.”
Più dati necessari
Non abbiamo ancora abbastanza informazioni per accertare se i lucernari sulla luna rappresentino una strada sotterranea interconnessa, ha detto Pascal Lee, scienziato planetario dell’Istituto SETI (Search for Extraterrestrial Intelligence). È anche presidente del Mars Institute e direttore del NASA Haughton Mars Project presso l’Ames Research Center della NASA a Mountain View, in California.
“Per cominciare, non tutte le fosse sulla luna sono necessariamente lucernari a tubi di lava”, ha detto Lee Space.com. Ha detto che alcuni potrebbero essere associati a cavità sotterranee isolate.
“In secondo luogo, non tutti i tubi di lava in una data regione dovrebbero essere interconnessi”, ha aggiunto. “In effetti, alcuni potrebbero essersi formati in tempi diversi e potrebbero correre a diversi livelli o profondità sottoterra.”
Labirinto di corridoi?
Lee ha anche detto che mentre alcuni tubi di lava sulla Terra hanno pareti e pavimenti lisci, la maggior parte ha superfici molto ruvide e cumuli di detriti sui loro pavimenti.
“Non sappiamo quanto possano essere ruvidi i tubi di lava sulla luna, ma il termine strada sotterranea sembra ottimista”, ha detto Lee. “In ogni caso, a mio avviso, non è che le fosse sulla luna porterebbero a un labirinto di corridoi sotterranei che li rende più interessanti — anche se è affascinante — ma il fatto che danno accesso a un ambiente radicalmente diverso dalla superficie, qualunque sia la forma che l’ambiente sotterraneo potrebbe avere.”
Qualsiasi cavità sotterranea sulla luna, dopo tutto, fornirebbe schermatura – da sbalzi di temperatura, radiazioni spaziali, bombardamento micrometeoritico e sabbiatura dai motori a razzo di atterraggio o di partenza veicoli spaziali.
Raccolta dell’acqua
Più intriganti per Lee sono le fosse candidate recentemente identificate all’interno del cratere Philolaus vicino al polo nord della luna.
“Potrebbero essere lucernari associati a una rete di tubi di lava formati non in colate di lava vulcanica, ma in un foglio di fusione d’impatto, il pool temporaneo di roccia fusa che ponded all’interno del cratere Philolaus dopo il grande impatto che ha creato il cratere”, ha detto.
È interessante notare che, Lee ha detto, i pozzi candidati all’interno di Philolaus si trovano a una latitudine così alta che la luce solare non entrerebbe mai nelle grotte sottostanti.
“Questi sarebbero nell’oscurità perpetua e così freddi che il ghiaccio potrebbe essere intrappolato a freddo in loro, proprio come nelle regioni permanentemente ombreggiate ai poli reali della luna”, ha detto Lee.
Esplorare pozzi ad alta latitudine sulla luna potrebbe quindi offrire un’ulteriore opportunità per raccogliere acqua sul nostro vicino lunare, ha detto Lee.
Dati vitali
Nel frattempo, i ricercatori hanno iniziato a valutare la vitalità degli habitat lunari sotterranei.
Anahita Modiriasari, ricercatrice post-dottorato alla Lyles School of Civil Engineering della Purdue University, e i suoi colleghi hanno valutato le immagini lunari, ricostruite in un modello 3D per valutare i tubi di lava come un potenziale habitat per gli esseri umani sulla luna. Questo è un compito che un rover o un drone potrebbero potenzialmente compiere sulla superficie lunare.
Il lavoro fa parte del Resilient ExtraTerrestrial Habitats (RETH) di Purdue, un progetto che indaga il valore dei futuri habitat umani sulla luna o su Marte.
“Tutti questi dati raccolti sono vitali”, ha detto Modiriasari. “Lo stiamo usando per costruire un modello avanzato delle dimensioni, della resistenza e della stabilità strutturale del tubo di lava”, ha detto. Ad esempio, cosa succede durante l’attività sismica? Cosa succederebbe se un meteorite colpisse?
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Micro-roving
In un altro sviluppo, il programma NASA Innovative Advanced Concepts (NIAC) ha recentemente assegnato un contratto di fase 3 a ricercatori che sviluppano tecnologie robotiche per consentire l’esplorazione delle fosse lunari.
La missione” Skylight ” è guidata da William Whittaker della Carnegie Mellon University. Il premio NIAC aiuterà Whittaker e il suo team a trovare modi per esplorare e modellare una fossa lunare. Ciò richiederà un micro-roving veloce e autonomo, che consente un’esplorazione significativa in un singolo periodo di luce diurna lunare.
Secondo Whittaker, la discesa e l’esplorazione del sottosuolo lunare arriveranno, ma le domande” specifiche del pozzo ” devono prima essere risolte dalla superficie: quanto sono navigabili i cerchi? Ci sono grotte? Ci sono percorsi in corda doppia? Qual è la morfologia?
In particolare, una missione di questo tipo creerebbe e downlink il primo modello 3D ad alta risoluzione, di qualità scientifica, di un vasto pozzo planetario, ha detto Whittaker.
” Questa iniziativa matura e transizioni che la tecnologia. Le innovazioni tecnologiche sono l’autonomia di esplorazione, la modellazione 3D in situ, il micro-roving veloce e lontano e i mezzi aggregati per raggiungere la missione in una settimana”, ha detto Whittaker.
Le domande senza risposta dell’esplorazione del tubo di lava non sono solo tecnologiche. Anche incombente grande, come con tutti gli aspetti di utilizzo delle risorse lunari e insediamento, sono questioni di spazio-legge.
“Aree di ricerca potenzialmente interessanti non possono essere rivendicate dalla sovranità, per mezzo di uso o occupazione, o con qualsiasi altro mezzo”, ha detto Joanne Gabrynowicz, professore emerita di Space law presso l’Università del Mississippi e redattore capo emerita presso il Journal of Space Law.
“Fare cose come scavare corridoi e costruire strade potrebbe facilmente essere interpretato come fare un reclamo con l’uso o altri mezzi. Questo è proibito dal Trattato sullo spazio esterno”, ha detto Gabrynowicz. “Gli Stati Uniti e tutte le nazioni spaziali ne sono parte. Un luogo ad alto valore scientifico richiederà un accordo internazionale per quanto riguarda il suo utilizzo e chi può accedervi.”
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Leonard David è autore di recente rilasciato libro, “Moon Rush: La Nuova Corsa allo Spazio”, pubblicato da National Geographic nel Maggio del 2019. Uno scrittore di lunga data per Space.com, David ha riferito sull’industria spaziale per più di cinque decadi. Seguici su Twitter @ Spacedotcom o Facebook.
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