La Luna, con il suo paesaggio desolato e misterioso, ha sempre affascinato l’umanità. Ora, grazie agli sforzi congiunti di agenzie spaziali di tutto il mondo, stiamo facendo passi da gigante nella comprensione e nell’esplorazione del nostro satellite naturale. La recente missione indiana Chandrayaan-3 e il suo atterraggio sulla superficie lunare hanno rappresentato un importante traguardo in questo percorso, fornendo dati preziosi che potrebbero aiutare la NASA a realizzare il progetto di una stazione lunare sostenibile.
La scoperta di zolfo e il potenziale del ghiaccio lunare
Il lander Chandrayaan-3 dell’India è atterrato con successo nella regione polare meridionale della Luna nell’agosto del 2023, una zona che gli scienziati sospettano possa nascondere depositi di ghiaccio. Questo evento non solo ha segnato un momento significativo per l’India, ma ha anche rafforzato la collaborazione internazionale nell’esplorazione spaziale. Gli strumenti a bordo del lander Vikram e del piccolo rover a sei ruote Pragyan hanno fornito dati preziosi, offrendo uno sguardo ravvicinato alle parti della Luna dove è più probabile trovare ghiaccio. Le osservazioni precedenti avevano già rivelato la presenza di ghiaccio in alcune regioni in ombra permanente, ma le stime sulla quantità, forma e distribuzione di questi depositi di ghiaccio variano notevolmente.
Le impronte chimiche e l’origine dell’acqua lunare
Il mio team presso il Laboratorio per la Fisica Atmosferica e Spaziale si pone l’obiettivo di comprendere l’origine dell’acqua sulla Luna. Tra le possibili fonti ci sono comete o asteroidi che si sono schiantati sul satellite, attività vulcanica o il vento solare. Ognuno di questi eventi lascia dietro di sé un’impronta chimica distintiva, quindi, se riusciamo a identificare queste impronte, potremmo essere in grado di risalire alla fonte dell’acqua. Ad esempio, ci aspettiamo una maggiore presenza di zolfo nei depositi di ghiaccio lunare se l’origine del ghiaccio è dovuta all’attività vulcanica piuttosto che alle comete.
Il contributo di Vikram e Pragyan
Vikram e Pragyan rappresentano gli ultimi arrivati in una serie di veicoli spaziali che hanno aiutato gli scienziati a studiare l’acqua sulla Luna. Il Lunar Reconnaissance Orbiter della NASA, lanciato nel 2009, ha trascorso gli ultimi anni ad osservare la Luna dall’orbita. Utilizzando i dati di LRO, abbiamo potuto identificare il ghiaccio nelle regioni in ombra permanente attraverso osservazioni ultraviolette e infrarosse, misurando le impronte chimiche dell’acqua. Abbiamo rilevato con certezza la presenza di ghiaccio in alcune di queste regioni all’interno delle ombre più fredde ai poli lunari, ma non siamo ancora sicuri del motivo per cui il ghiaccio non sia più diffuso.
Le missioni lunari del futuro
La NASA ha posto la sua attenzione sul polo sud della Luna. In vista della missione Artemis III, che prevede l’invio di astronauti per indagare il ghiaccio sulla superficie, il programma Commercial Lunar Payloads Services invierà più lander e rover per cercare ghiaccio, come la recente missione IM-1 di Intuitive Machines. Nonostante ci siano incertezze riguardo alla tempistica dei lanci di Artemis, la prima missione con equipaggio, Artemis II, è prevista per la fine del 2024 o l’inizio del 2025, con una traiettoria che passerà dietro il lato più lontano della Luna e tornerà sulla Terra.
Il Lunar Compact Infrared Imaging System, di cui sono il principale investigatore, è una telecamera a infrarossi che effettuerà misurazioni della temperatura e studierà la composizione della superficie lunare. Questa telecamera, soprannominata L-CIRiS, ha recentemente superato la sua revisione finale prima della consegna alla NASA, e lo strumento di volo completato sarà pronto per essere lanciato su un lander commerciale alla fine del 2026.
Prima di L-CIRiS, la missione del rover VIPER è prevista per la fine del 2024 nella regione polare meridionale della Luna, dove porterà strumenti per cercare ghiaccio in micro-trappole fredde. Queste piccole ombre, alcune delle quali non più grandi di una moneta, si ipotizza contengano una quantità significativa di acqua e siano più accessibili rispetto alle più grandi PSR.
Uno degli obiettivi a lungo termine di L-CIRiS e del programma Commercial Lunar Payload Services della NASA è trovare un luogo adatto per una stazione lunare a lungo termine e sostenibile. Gli astronauti potrebbero soggiornare in questa stazione, potenzialmente simile a quella di McMurdo in Antartide, ma dovrebbe essere in grado di autosostenersi per essere economicamente sostenibile. L’acqua è estremamente costosa da trasportare sulla Luna, quindi localizzare la stazione vicino ai depositi di ghiaccio è essenziale.
Durante la missione Artemis III, gli astronauti della NASA utilizzeranno le informazioni raccolte dal programma Commercial Lunar Payload Services e da altre missioni, inclusa Chandrayaan-3, per valutare le migliori posizioni per raccogliere campioni. Le misurazioni della temperatura e della composizione effettuate da Chandrayaan-3 e L-CIRiS saranno simili a quelle necessarie affinché la missione Artemis abbia successo. La cooperazione tra agenzie spaziali, sia nuove che consolidate, sta diventando quindi una caratteristica fondamentale per una presenza umana sostenibile a lungo termine sulla Luna.
