Spazio

Artemis, ritorno sulla Luna. Ecco perché la Nasa ha scelto il Polo sud

La regione del polo sud lunare individuata per l'allunaggio della missionne Artemis III. Nasa
La regione del polo sud lunare individuata per l'allunaggio della missionne Artemis III. Nasa 
Ci sono zone quasi sempre illuminate, anche durante la ‘notte lunare’, e ghiaccio in fondo ai crateri sempre in ombra. All’interesse scientifico si aggiunge la presenza di queste risorse per produrre energia per gli insediamenti. E per il grande salto verso Marte
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Nel 1996, il programma Artemis non esisteva, ed era ancora oltre qualsiasi orizzonte la nuova corsa alla Luna. C'erano tuttavia al lavoro scienziati che la studiavano grazie alle immagini spedite dalle sonde per aprire la strada a un ritorno dell'uomo dopo l'ultimo sbarco, nel 1972. Uno di loro, il planetologo americano Paul D. Spudis, aveva osservato quello che accadeva al polo sud del nostro satellite, dove alcune zone sono costantemente illuminate e altre sempre totalmente al buio in fondo ai crateri, che conservano ghiaccio, proteggendolo dal Sole. Spudis lo definì "l'appezzamento ("real estate") più prezioso dell'intero Sistema solare". Trent'anni dopo, la Nasa ha scelto la zona dove vuole tornare a esplorare la Luna, si trova proprio al polo sud, nel luogo della mappa dove Spudis aveva puntato il dito. La prima spedizione con astronauti vi approderà probabilmente nel 2025 o 2026. Sono 13 le regioni individuate che contengono, ognuna, più di un sito di allunaggio per la missione Artemis III. 

Sempre baciato dal Sole

Stiamo raccontando non più storie di esploratori, ora possiamo considerarli pionieri. Fin da quando la nostra specie ha migrato verso terre inesplorate, la scelta di nuovi insediamenti non poteva prescindere dalle risorse che vi si potevano trovare: terra fertile, fiumi, ripari. La Luna o un altro pianeta non fanno eccezione. La prima fonte di energia da sfruttare fuori dall'abbraccio della Terra è la luce solare. "Tutte le 13 regioni hanno accesso continuo alla luce solare per un periodo di 6,5 giorni: la durata prevista della missione di superficie Artemis III - scrive la Nasa - l'accesso alla luce solare è fondamentale per un soggiorno a lungo termine sulla Luna perché fornisce una fonte di energia e riduce al minimo le variazioni di temperatura". 

 

Non è un caso che la Nasa abbia selezionato bordi sopraelevati di crateri (rim) crinali (ridge) o altre alture (massif, plateau), che restano illuminate anche quando più in basso il buio divora tutto. Alcuni punti, noti come "Peak of eternal light", cime di luce perenne, sono bagnati dai raggi solari anche durante gran parte della notte lunare, che dura 14 giorni, complice la piccolissima inclinazione dell'asse di rotazione della Luna (appena un grado e mezzo, quella terrestre è 23,26°). Sui bordi dei crateri Shackleton e De Gerlache, e sul monte Malapert, Spudis e i colleghi, già a metà degli anni '90, immaginarono che i primi coloni potessero fare base per esplorare e insediarsi.

Un dettaglio della mappa divulgata dalla Nasa con le zone di allunaggio  ipotizzate. I crateri Shackleton e De Gerlache hanno zone quasi sempre  illuminate ai loro bordi. Nasa
Un dettaglio della mappa divulgata dalla Nasa con le zone di allunaggio ipotizzate. I crateri Shackleton e De Gerlache hanno zone quasi sempre illuminate ai loro bordi. Nasa 

 

L'acqua dalla "notte" perenne

L'altra risorsa si nasconde nelle tenebre. Sul fondo di questi crateri c'è ghiaccio che non si scioglie mai perché, al contrario delle zone di cui abbiamo appena parlato, laggiù (lo Shackleton è profondo oltre quattro chilometri) i raggi radenti del Sole non arrivano, ancora in virtù del piccolo angolo di inclinazione dell'asse di rotazione. Lì la temperatura si avvicina allo zero assoluto perché non c'è atmosfera. Lo hanno individuato le sonde che da decenni sono in orbita attorno alla Luna. Da un punto di vista scientifico è di grande interesse. "Molti dei siti proposti all'interno delle regioni si trovano tra alcune delle parti più antiche della Luna e, insieme alle regioni permanentemente in ombra, offrono l'opportunità di conoscerne la storia grazie a materiali non studiati in precedenza", secondo Sarah Noble, capo della scienza lunare per la divisione di scienze planetarie della Nasa per il programma Artemis.

La distribuzione del ghiaccio ai poli della Luna individuato con lo  strumento Moon mineralogy mapper (M3) della Nasa, a bordo della sonda  indiana Chandrayaan-1. NASA
La distribuzione del ghiaccio ai poli della Luna individuato con lo strumento Moon mineralogy mapper (M3) della Nasa, a bordo della sonda indiana Chandrayaan-1. NASA 

Sappiamo che l'acqua è una presenza essenziale per la vita come la conosciamo e per la prima volta, già nel 2025, gli astronauti (magari aiutati da robot) potrebbero mettere le mani su campioni non terrestri. Ma in prospettiva potrà essere una delle ricchezze più grandi nei prossimi decenni di esplorazione spaziale. Dal ghiaccio si ottiene acqua, potabile, se le condizioni sono giuste. Scindendola in idrogeno e ossigeno con l'elettrolisi, per esempio, si può ricavare aria da respirare con il secondo e, con entrambi, si può ottenere carburante per generare energia. Alcuni razzi utilizzano, da decenni, questa miscela per i lanci spaziali. E così si arriva al racconto della nuova era dell'esplorazione spaziale, il viaggio verso Marte.

 

 

 

Pit stop Luna nella corsa al Pianeta rosso

A parità di peso, decollare dalla Terra è molto più 'faticoso' che farlo dalla Luna. Qualsiasi cosa è sei volte più pesante, significa costi più alti e meno capacità di carico. E allora il carburante che serve per fare il prossimo grande salto e raggiungere il Pianeta rosso potrebbe arrivare da lì. Un'astronave come la Starsihp di SpaceX potrà "fermarsi" in orbita attorno al nostro satellite, fare rifornimento dal Gateway, la stazione spaziale in progettazione attorno alla Luna, e poi puntare verso lo spazio profondo. Non è fantascienza, c'è chi sta studiando come metterlo in pratica.

Una struttura stampata in 3D con polvere lunare (simulata), una tecnologia messa a punto dall'Esa. ESA - G. Porter
Una struttura stampata in 3D con polvere lunare (simulata), una tecnologia messa a punto dall'Esa. ESA - G. Porter 

Senza contare che la Luna stessa sarà il banco di prova per quando l'umanità metterà piede su Marte. Gli ingegneri dell'Esa sanno già come costruire rifugi utilizzando stampanti 3D che modellano la regolite, la polvere lunare, cementandola in cupole che proteggono da micrometeoriti e radiazioni. Lo stesso si potrà fare su Marte, che possiede ghiaccio sotterraneo da estrarre e utilizzare grazie alle tecnologie lunari già testate. In gergo si chiama "in-situ resource utilization": sfruttare le risorse che si trovano nel luogo che si intende esplorare. Come facevano i pionieri, sulla Terra, nei secoli passati, loro non avevano satelliti o sonde a indicare la via, ma le terre inesplorate erano infinitamente meno ostili della superficie di altri mondi. 

Il geologo e scienziato lunare Paul D. Spudis del Lunar and Planetary  Institute di Houston, apprezzato dalla comunità scientifica per il  prezioso contributo nello studio della Luna e grande sostenitore del  ritorno sul nostro satellite.
Il geologo e scienziato lunare Paul D. Spudis del Lunar and Planetary Institute di Houston, apprezzato dalla comunità scientifica per il prezioso contributo nello studio della Luna e grande sostenitore del ritorno sul nostro satellite. 

L'eredità di Spudis

Paul Spudis è morto nel 2018, ad appena 66 anni. Non vedrà mai i nuovi pionieri camminare in quel luogo che lui stesso aveva 'scoperto' e indicato. Nel 2021, però, i colleghi e la comunità astronomica gli hanno reso il più grande omaggio, quello toponomastico. Un giorno, quindi, gli astronauti che cammineranno o guideranno veicoli sulla superficie lunare, magari si caleranno per esplorare il fondo del cratere Spudis. Si trova accanto allo Shackleton, nel "più prezioso appezzamento del Sistema solare".