Nei prossimi decenni, molte agenzie spaziali sperano di condurre missioni con equipaggio sulla luna e persino stabilire avamposti lì. Infatti, tra la NASA, l'Agenzia spaziale europea (ESA), Roscosmo, e le agenzie spaziali indiana e cinese, non mancano i piani per costruire basi lunari e insediamenti. Questi non solo stabiliranno una presenza umana sulla luna, ma facilita le missioni su Marte e più in profondità nello spazio.

Ad esempio, l'ESA sta progettando di costruire un "villaggio lunare internazionale" sulla luna entro il 2030. Come successore spirituale della Stazione Spaziale Internazionale (ISS), questo villaggio consentirebbe anche la ricerca scientifica in un ambiente lunare. Attualmente, I ricercatori europei stanno pianificando come costruire questo villaggio, che include la conduzione di esperimenti con simulanti di polvere lunare per creare mattoni.

Per dirla semplicemente, l'intera superficie della luna è ricoperta di polvere (aka. regolite) che è composta da particelle fini di silicato ruvido. Questa polvere si è formata nel corso di miliardi di anni da impatti costanti di meteoriti che hanno ridotto il mantello di silicato in particelle fini. È rimasto in uno stato ruvido e fine a causa del fatto che la superficie lunare non subisce agenti atmosferici o erosione (a causa della mancanza di atmosfera e acqua liquida).

Perché è così abbondante, raggiungendo profondità di 4-5 metri (13-16,5 piedi) in alcuni punti - e fino a 15 metri (49 piedi) nelle aree più antiche degli altopiani - la regolite è considerata da molte agenzie spaziali il materiale da costruzione preferito per gli insediamenti lunari. Come Aidan Cowley, il consulente scientifico dell'ESA ed esperto di suolo lunare, spiegato in un recente comunicato stampa dell'ESA:

"I mattoni lunari saranno fatti di polvere. Puoi creare blocchi solidi per costruire strade e piattaforme di lancio, o habitat che proteggono i tuoi astronauti dal duro ambiente lunare."

Oltre a sfruttare una risorsa locale apparentemente inesauribile, i piani dell'ESA di utilizzare la regolite lunare per creare questa base e le relative infrastrutture dimostrano il loro impegno per l'utilizzo delle risorse in situ. Fondamentalmente, basi sulla luna, Marte, e altre località del Sistema Solare dovranno essere il più autosufficienti possibile per ridurre la dipendenza dalla Terra per le spedizioni regolari di rifornimenti, il che sarebbe sia costoso che esauriente in termini di risorse.

Per testare come se la caverebbe la regolite lunare come materiale da costruzione, Gli scienziati dell'ESA hanno utilizzato simulanti di polvere lunare raccolti proprio qui sulla Terra. Come ha spiegato Aiden, regolite sia sulla Terra che sulla luna sono il prodotto del vulcanismo e sono fondamentalmente materiale basaltico costituito da silicati. "La luna e la Terra condividono una storia geologica comune, " Egli ha detto, "e non è difficile trovare materiale simile a quello trovato sulla luna nei resti delle colate laviche".

Il simulante è stato raccolto dalla regione intorno a Colonia, Germania, che erano vulcanicamente attivi circa 45 milioni di anni fa. Usando la polvere vulcanica di queste antiche colate laviche, che è stato determinato per essere una buona partita per la polvere lunare, i ricercatori dell'European Astronaut Center (EAC) hanno iniziato a utilizzare la polvere (che hanno chiamato EAC-1) per modellare i prototipi dei mattoni che sarebbero stati utilizzati per creare il villaggio lunare.

Astronave EAC, un'iniziativa dell'ESA progettata per affrontare le sfide del volo spaziale con equipaggio, sta anche lavorando con EAC-1 per sviluppare le tecnologie e i concetti che saranno necessari per creare un avamposto lunare e per future missioni sulla luna. Uno dei loro progetti è incentrato su come utilizzare l'ossigeno nella polvere lunare (che ne rappresenta il 40%) per aiutare gli astronauti a prolungare i soggiorni sulla luna.

Ma prima che l'ESA possa approvare la polvere lunare come materiale da costruzione, una serie di test devono ancora essere condotti. Questi includono ricreare il comportamento della polvere lunare in un ambiente con radiazioni per simulare il loro comportamento elettrostatico. Per decenni, gli scienziati sanno che la polvere lunare è caricata elettricamente a causa del modo in cui è costantemente bombardata dalle radiazioni solari e cosmiche.

Questo è ciò che fa sì che si sollevi dalla superficie e si aggrappi a tutto ciò che tocca (cosa che gli astronauti dell'Apollo 11 hanno notato quando sono tornati al modulo di escursione lunare). Come ha indicato Erin Transfield, un membro del team topico sulla polvere lunare dell'ESA, gli scienziati ancora non comprendono appieno la natura elettrostatica della polvere lunare, che potrebbe rappresentare un problema quando si tratta di usarlo come materiale da costruzione.

Cosa c'è di più, gli esperimenti radiazioni-ambiente non hanno ancora prodotto risultati conclusivi. Come biologa che sogna di essere la prima donna sulla luna, Transfield ha indicato che sono necessarie ulteriori ricerche utilizzando la polvere lunare reale. "Questo ci dà un motivo in più per tornare sulla luna, " ha detto. "Abbiamo bisogno di campioni incontaminati dalla superficie esposta all'ambiente di radiazioni".

Oltre a stabilire una presenza umana sulla luna e consentire missioni nello spazio profondo, la costruzione del villaggio lunare proposto dall'ESA offrirebbe anche opportunità per sfruttare le nuove tecnologie e creare partnership tra il settore pubblico e quello privato. Ad esempio, l'ESA ha collaborato con lo studio di progettazione architettonica Foster + Partners per elaborare il progetto per il loro villaggio lunare, e altre società private sono state reclutate per aiutare a indagare su altri aspetti della sua costruzione.

Attualmente, l'ESA prevede di costruire il loro villaggio lunare internazionale nella regione polare meridionale, dove è stato scoperto abbondante ghiaccio d'acqua. Per indagare su questo, l'ESA invierà il proprio pacchetto per l'osservazione delle risorse e la prospezione in situ per l'esplorazione, Missione di sfruttamento e trasporto commerciale (PROSPECT) sulla luna nel 2020, che viaggerà come parte della missione russa Luna-27.

Questa missione, uno sforzo congiunto tra l'ESA e Roscosmos, coinvolgerà un lander di costruzione russa che si posa nel bacino del Polo Sud-Aitken della luna, dove la sonda PROSPECT si dispiegherà e perforerà la superficie per recuperare campioni di ghiaccio. Andando avanti, i piani a lungo termine dell'ESA prevedono anche una serie di missioni sulla luna a partire dal 2020 che coinvolgeranno i lavoratori robot che apriranno la strada agli esploratori umani per atterrare in seguito.

Nei prossimi decenni, le intenzioni delle principali agenzie spaziali del mondo sono chiare:non solo stiamo tornando sulla luna, ma abbiamo intenzione di restarci! A quello scopo, notevoli risorse vengono dedicate alla ricerca e allo sviluppo delle tecnologie e dei concetti necessari per far sì che ciò accada. Entro il 2030, potremmo semplicemente vedere astronauti (e anche privati ​​cittadini) andare e venire dalla luna con frequenza regolare.