Gamma di cannoni verticali Ames Immagine per gentile concessione della NASA 20 marzo 2007
Bill Cooke, scienziato della NASA, spara regolarmente biglie in cumuli di terra accuratamente disposti. Ogni biglia esplode all'impatto con una spettacolare esplosione di luce e lascia un bel cratere nel terreno. Perché la NASA sta pagando quest'uomo per fare qualcosa che la maggior parte di noi farebbe gratuitamente? Primo, la maggior parte di noi non è qualificata per spingere le biglie per la NASA. E secondo, Il signor Cooke sta raccogliendo tutti i tipi di dati matematici dalla sua avventura di marmo. Sta pianificando il nostro ritorno al Luna .
Se pensi a quanta roba spaziale colpisce regolarmente la Terra protetta dall'atmosfera, puoi iniziare a immaginare quanti meteoroidi e proiettili espulsi dalle comete colpiscono la luna ogni giorno. La luna non ha un'atmosfera che la protegga. Tutto può colpire la luna, completamente senza ostacoli. Quindi, mentre un meteoroide delle dimensioni di una palla da softball nello spazio non sarebbe mai nemmeno arrivato sulla superficie terrestre - brucerebbe completamente nell'atmosfera terrestre - quello stesso meteoroide ha ancora le dimensioni di una palla da softball quando si schianta contro la luna. E quando lo fa, esplode con la forza di circa 150 libbre (70 kg) di TNT. Questo è un evento normale. Cooke stima che almeno una volta alla settimana circa, un meteoroide più grande colpisce la luna. Quando una roccia di circa 10 pollici (25 cm) di diametro, viaggiando a circa 85 anni, 000 mph (38 km/s), colpire la luna il 2 maggio, 2006, è esploso con l'energia di 4 tonnellate di TNT e ha lasciato un cratere di circa 46 piedi (14 metri) di larghezza e 10 piedi (3 metri) di profondità.
Si può vedere come questo tipo di evento regolare potrebbe comportare seri rischi per gli astronauti che trascorreranno un bel po' di tempo sulla luna. Se un meteoroide colpisce da qualche parte vicino a loro, sono morti. Se colpisce da qualche parte vicino alla loro navicella spaziale, o sono morti o sono un po' in salamoia.
Ecco dove entrano in gioco gli esperimenti sul marmo di Cooke. Cooke è lo scienziato che ha scoperto le specifiche per l'esplosione della luna del 2 maggio che la NASA ha catturato in video (vedi NASA:A Meteoroid Hits the Moon per guardare il video). Sulla base delle dimensioni del cratere e della luce prodotta dall'impatto - la lunghezza del lampo e il suo livello di luminosità - Cooke ha determinato le dimensioni e la velocità di viaggio del meteoroide e la quantità di energia rilasciata nell'esplosione. Questi sono tutti dettagli fondamentali per comprendere le minacce poste agli astronauti sulla luna e la base che intendono costruire lì, che fungerà da punto di partenza per le missioni su Marte. Gli attuali esperimenti sperimentali di Cooke utilizzano biglie di vetro Pyrex e della NASA Gamma di cannoni verticali Ames (AVGR).
La NASA ha originariamente sviluppato l'AVGR per fornire supporto dati per le missioni Apollo sulla luna degli anni '60. Da allora, è stato utilizzato per simulare gli impatti per ogni tipo di ricerca, inclusa la pianificazione per la riuscita missione Deep Impact che ha frantumato un dispositivo di simulazione in una cometa per raggiungere il materiale all'interno. La pistola è enorme:la sola camera è alta 8,2 piedi (2,5 metri) e ha un diametro di 8,2 piedi. Può ospitare due diversi sistemi di propulsione in base alle esigenze di ricerca:o polvere senza fumo che spinge direttamente un proiettile nel tubo di lancio; o polvere senza fumo che aziona un pistone che comprime il gas idrogeno, che poi funge da propellente. L'AVGR può lanciare tutti i tipi di proiettili calibro 0,3 fino a 16, 000 miglia orarie (7 km/s). Il proiettile viene tipicamente sparato da uno spazio sigillato sottovuoto nella pistola, e quello spazio può essere riempito con una varietà di gas per simulare la particolare atmosfera che i ricercatori stanno studiando. In questo caso, Cooke e i suoi colleghi stanno sparando le biglie dal vuoto, poiché la luna non ha un'atmosfera propria.
In ogni esperimento, sparano una biglia in una disposizione del terreno che si avvicina alla composizione della superficie lunare. Il marmo viaggia a 16, 000 miglia orarie ed esplode all'impatto.
Foto reale di un marmo Pyrex che esplode durante l'impatto al Vertical Gun Range della NASA Ames Immagine per gentile concessione della NASA/ Peter Schultz, Brown University Il team di Cooke studia quindi le dimensioni del cratere e la quantità di luce prodotta nell'esplosione utilizzando diverse configurazioni per ottenere una migliore comprensione dei dati video provenienti da vere esplosioni lunari.
Un cratere dopo un colpo di prova, 11 pollici (30 cm) di diametro Immagine per gentile concessione della NASA Registrano ogni impatto utilizzando telecamere ad alta velocità e esposimetri. Creando una serie di equazioni in grado di rappresentare e analizzare accuratamente un impatto lunare, gli scienziati possono valutare meglio cosa sta succedendo nelle esplosioni lunari che catturano in video e stimare la frequenza con cui un notevole meteoroide colpisce la luna e quanti danni provoca.
In definitiva, l'obiettivo è quello di avere un'idea molto precisa dei rischi effettivi che corrono gli astronauti e le strutture sulla luna. Se staremo lì per un po', sarebbe bello sapere quante bombe spaziali in arrivo aspettarsi.
Per ulteriori informazioni sulle missioni lunari, il poligono di tiro verticale Ames e argomenti correlati, controlla i seguenti link:
Fonti
