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    Mappare la luna per Apollo

    Cinquanta anni fa, il 20 luglio, 1969, gli umani sono entrati in un altro corpo celeste e nella storia. Credito:NASA

    In una riunione dell'Unione Astronomica Internazionale nel 1955, il noto astronomo Gerard Kuiper ha chiesto suggerimenti e collaboratori su un progetto per realizzare una mappa della luna. Al tempo, i migliori atlanti lunari avevano immagini disegnate a mano, e Kuiper voleva utilizzare telescopi all'avanguardia per realizzare un atlante fotografico.

    Solo una persona ha risposto.

    Questo era indicativo dell'atteggiamento generale della comunità astronomica nei confronti della luna. Dopotutto, telescopi sono stati progettati per guardare oggetti distanti, e la luna è piuttosto vicina, e anche noioso, poiché il suo aspetto non cambia. Per di più, Kuiper voleva fare una mappa, e questo è il genere di cose che i geologi, non astronomi, fare.

    Kuiper procedette, anche se, e nel 1960, aveva trasferito la sua piccola operazione all'Università dell'Arizona a Tucson. Lì poteva approfittare delle cime delle montagne e dei cieli limpidi della regione, e la volontà dell'università di trasferirsi in un campo di studi che ha sfidato i tradizionali confini dipartimentali. Il prossimo anno, Il presidente John F. Kennedy annunciò che un obiettivo nazionale per il decennio era inviare un uomo sulla luna e tornare sano e salvo. Ad un tratto, la ricerca di nicchia di creare mappe della luna si era trasformata in una priorità nazionale.

    Per i prossimi anni, Il Laboratorio Lunare e Planetario di Kuiper ha prodotto immagini progressivamente migliori della luna, utilizzando telescopi appositamente costruiti. Successivamente hanno usato immagini dalla navicella spaziale robotica alla luna per produrre una serie di atlanti sempre più sofisticati della superficie lunare.

    Un'immagine telescopica del cratere Copernico sulla Luna, preso come parte di un progetto di atlante lunare, utilizzando un telescopio costruito nelle montagne dell'Arizona da Gerard Kuiper. Credito:Laboratorio lunare e planetario / Università dell'Arizona

    Come un bambino, Ero concentrato sui risultati degli astronauti, a partire dal giorno del 1961 in cui il preside irruppe nella mia classe dell'asilo per dirci che Alan Shepard era stato lanciato nello spazio, e culminato con l'atterraggio dell'Apollo 11 nel 1969.

    Come la maggior parte di noi che abbiamo visto tutte quelle missioni, Non mi aspettavo davvero di entrare in scienze spaziali o ingegneria aerospaziale. Ma quando ho avuto la possibilità di studiare i campioni dell'Apollo alla scuola di specializzazione, non è sorprendente che io gravitassi su di loro. Alla fine ho passato la mia carriera a studiare rocce dallo spazio. Allo stesso modo, Non ho pensato molto alle basi per la mappatura della luna finché non sono arrivato al Laboratorio Lunare e Planetario. Una volta che ho iniziato a imparare le storie e a parlare con le persone coinvolte, anche se, Sono arrivato ad apprezzare il numero di cose straordinarie che sono state fatte in quell'era come risultato della corsa politica alla luna.

    Guardando la luna da un'altra direzione

    I primi atlanti lunari del Lunar and Planetary Laboratory consistevano semplicemente nelle migliori immagini di un telescopio. Ma il gruppo ha capito che poteva fare di meglio. La luna mantiene sempre la stessa faccia verso la Terra. Ma anche dal lato rivolto verso la Terra, le aree lontane dal centro appaiono sempre distorte.

    Lo studente laureato del Laboratorio Lunare e Planetario William Hartmann prende una delle immagini per l'Atlante lunare rettificato, che utilizzava un'immagine proiettata su un globo bianco per rimuovere la distorsione. Credito:LPL/Università dell'Arizona

    Per correggere questo, il gruppo fece un globo bianco di tre piedi di diametro, poi ha proiettato un'immagine telescopica di alta qualità su di esso dal fondo del corridoio. Muovendosi in tutto il mondo, le caratteristiche della superficie apparivano quindi come se fossero dall'alto. Vicino ai bordi della porzione visibile della luna, le forme delle caratteristiche si sono spostate, con ovali che diventano cerchi e linee ondulate che diventano strutture dettagliate. Sebbene l'idea fosse stata suggerita in precedenza, il "Rectified Lunar Atlas" è stato probabilmente il miglior uso mai fatto della tecnica.

    Per di più, il processo ha prodotto intuizioni scientificamente preziose. Studente laureato William Hartmann, mentre ci si sposta in giro per il mondo per scattare le immagini "rettificate", notato che su un bordo della luna, c'era una caratteristica, ora nota come Mare Orientale, che assomigliava molto a molti dei bacini ben noti agli osservatori telescopici. Ma aveva alcune differenze cruciali.

    Per una cosa, aveva meno crateri da impatto successivi al suo interno, suggerendo che fosse più giovane e meglio conservato. Per di più, aveva un distinto aspetto a occhio di bue, con catene montuose concentriche che formano gli anelli. Hartmann si rese conto che questo poteva essere l'aspetto che avevano un tempo tutti quei bacini, prima che i successivi crateri da impatto e colate laviche sbiadissero le caratteristiche dettagliate. E l'idea di enormi impatti alla fine ha portato Hartmann e altri a suggerire che la luna si sia formata a seguito di un gigantesco impatto sulla Terra, un'idea che è ancora alla base delle principali teorie sull'origine della luna.

    A forma di bersaglio per l'anello di tiro, il Mare Orientale è una delle caratteristiche lunari su larga scala più sorprendenti. Situato all'estremità occidentale della Luna, è stato formato dall'impatto di un oggetto delle dimensioni di un asteroide. La collisione ha causato increspature nella crosta lunare con conseguente caratteristiche circolari concentriche. Credito:NASA/GSFC/Arizona State Univ./Lunar Reconnaissance Orbiter

    Atterraggio preciso

    Ma una delle imprese più impressionanti nel convertire quelle immagini telescopiche in informazioni cruciali per Apollo è venuta da Ewen Whitaker, un inglese senza pretese che era stato l'unico a rispondere alla sollecitazione di Kuiper nel 1955. Whitaker si trasferì in America per unirsi al gruppo di Kuiper e si trasferì con lui in Arizona.

    Quando la sonda spaziale robotica Surveyor 1 è diventata la prima missione americana ad effettuare un atterraggio morbido sulla luna nel 1966, il team della missione ha analizzato le fotografie restituite e ha riferito dove pensavano di essere atterrate. Ma si sbagliavano. Whitaker ha utilizzato la migliore immagine telescopica e ha confrontato quali colline dovrebbero essere visibili in quale direzione, e ha suggerito la posizione corretta a poche miglia di distanza.

    Dopo che l'Apollo 11 ottenne il primo atterraggio umano di successo sulla luna, La NASA voleva utilizzare l'Apollo 12 per dimostrare che era possibile mirare con precisione a una posizione specifica, basato solo su latitudine e longitudine. Ma devi conoscere con precisione la latitudine e la longitudine di qualche luogo.

    L'astronauta dell'Apollo 12 Pete Conrad esamina il Surveyor 3, con il lander dell'Apollo 12 sullo sfondo. Credito:NASA

    La NASA ha incaricato Whitaker di trovare esattamente dove un'altra missione Surveyor senza equipaggio, geometra 3, era atterrato. Whitaker ha dato la sua migliore stima, e l'Apollo 12 mirava a questo. Gli astronauti non potevano vedere il Surveyor 3 mentre entravano, perché era in ombra. Quando si guardarono intorno dopo essere atterrati, hanno scoperto che erano a pochi passi, dopo un viaggio di 240, 000 miglia.

    Le mappe della luna che sono state create al Laboratorio Lunare e Planetario sono state da tempo superate, e quelle migliori fotografie della superficie lunare non sono così buone come quelle scattate da orbiter più recenti. Ma l'organizzazione avviata da Kuiper continua ad esplorare. Da più di un decennio, l'atterraggio di veicoli spaziali su Marte ha utilizzato immagini prese dall'orbita da HiRISE (High-Resolution Imaging Science Experiment), operato dal Laboratorio Lunare e Planetario, per selezionare i loro siti di atterraggio. Al momento, il veicolo spaziale robotico OSIRIS-REx, diretto anche dal Laboratorio Lunare e Planetario, sta manovrando vicino all'asteroide Bennu, a volte entro poche centinaia di metri dalla superficie, creare mappe alla ricerca di un posto dove prendere un campione da riportare sulla Terra.

    Dopo che il campione è stato restituito, senza dubbio gli scienziati lo analizzeranno per decenni in futuro, così come stiamo ancora analizzando i campioni restituiti dalle missioni Apollo. Sono i touchdown e i campioni che ricordiamo, ma sono le mappe che vengono prima.

    Questo articolo è stato ripubblicato da The Conversation con una licenza Creative Commons. Leggi l'articolo originale.




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