Organizzazione spaziale dell'India, ISRO, ha lanciato Chandrayaan 2 sulla luna l'anno scorso a luglio. Mentre il suo lander Vikram si è schiantato sulla superficie lunare il 7 settembre, l'orbiter Chandrayaan 2 continua a orbitare attorno alla luna.

L'orbiter Chandrayaan 2 ospita un ampio set di strumenti per mappare la luna, e adesso, diamo un'occhiata ai dati che ha inviato.

Gli scienziati dell'ISRO hanno presentato una serie di risultati iniziali degli strumenti di mappatura dell'orbiter da presentare alla 51a Conferenza di scienze lunari e planetarie di punta a marzo. Questa è una conferenza annuale ospitata negli Stati Uniti a cui partecipano più di 2000 scienziati planetari e studenti di tutto il mondo e presentano il loro ultimo lavoro. Però, a causa delle preoccupazioni per il nuovo coronavirus, la conferenza è stata annullata.

Vedere un cratere nel buio

L'orbiter Chandrayaan 2 ha una fotocamera ottica chiamata Orbiter High-Resolution Camera (OHRC) che cattura immagini dettagliate della luna. OHRC può acquisire immagini alla migliore risoluzione di 0,25 metri/pixel, battendo il meglio di 0,5 metri/pixel del NASA Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO).

Già in ottobre, abbiamo già visto l'OHRC mostrare i suoi muscoli inviando immagini che includevano massi chiaramente visibili di dimensioni inferiori a 1 metro. E ora l'OHRC ha dimostrato di acquisire immagini di un'area non illuminata direttamente dalla luce solare. Ha catturato un'immagine del fondo di un cratere in ombra vedendo la luce fioca che cadeva su di esso che è stata riflessa dall'orlo del cratere.

Andare avanti, questa capacità sarà utilizzata per visualizzare l'interno dei crateri sui poli lunari, dove la luce del sole non arriva mai. La mappatura del terreno dei crateri polari è importante perché si ritiene che i futuri habitat lunari si trovino vicino a loro, trasportando acqua e altre risorse al loro interno.

Mappe 3D ad alta risoluzione

La Terrain Mapping Camera (TMC 2) a bordo di Chandrayaan 2 è un imager stereo, il che significa che può catturare immagini 3D. Lo fa immaginando lo stesso sito da tre diverse angolazioni, simile a LRO della NASA, da cui viene costruita un'immagine 3D.

TMC 2 ha trasmesso immagini riprese da 100 km sopra la superficie lunare e le visualizzazioni 3D generate da esse sembrano fantastiche. Ecco uno di un cratere e una cresta rugosa, quest'ultimo è una caratteristica tettonica.

Tali immagini sono molto utili per capire come si formano e prendono forma le caratteristiche lunari. Per esempio, un'immagine 3D può aiutare a costruire un'immagine accurata della geometria dell'impatto che ha formato un cratere.

Col tempo, Chandrayaan 2 fornirà le immagini 3D a più alta risoluzione dell'intera luna, la migliore risoluzione del caso è di 5 metri/pixel.

Occhi migliorati nell'infrarosso

L'Imaging Infrared Spectrometer (IIRS) su Chandrayaan 2 è il successore del famoso strumento Moon Mineralogical Mapper (M3) a bordo di Chandrayaan 1.

Lo strumento M3, che è stato fornito dalla NASA, è stato pubblicamente riconosciuto per le sue eccellenti capacità di mappatura dei minerali e rilevamento dell'acqua sulla luna. Noè Petro, scienziato del progetto per LRO, ha recentemente notato su Twitter:

10 anni fa, oggi, Chandrayaan-1 terminava. Sono stato così fortunato ad essere una piccola parte di quella missione. Lo strumento M3 ha permesso di fare un enorme passo avanti nella conoscenza della composizione del nostro 8° continente. @_DanOnThemoon_ @pyroxena @NASAmoon @isro

— Noah Petro (@nepetro) 28 agosto, 2019

Sia l'IIRS che l'M3 rilevano la luce solare riflessa dalla superficie lunare. Gli scienziati identificano i minerali sulla superficie in base ai modelli di questi riflessi. L'IIRS vanta quasi il doppio della sensibilità dell'M3 alla luce infrarossa ei primi risultati lo dimostrano.

Grazie a M3, gli scienziati ora sanno che il suolo lunare contiene tracce di acqua e molecole di idrossile anche nelle regioni non polari. L'IIRS a bordo di Chandrayaan 2 mapperà le concentrazioni di acqua nel suolo lunare con una maggiore sensibilità. Le osservazioni a lungo termine di Chandrayaan 2 mirano a discernere come il contenuto di acqua nel suolo lunare cambia in risposta all'ambiente lunare, cioè., come appare il ciclo lunare dell'acqua.

Nota che tutto questo è ancora meno quantità di acqua rispetto ai deserti più aridi della Terra. Però, i poli lunari ospitano sensibilmente più acqua. Ed è qui che entra in gioco il radar di Chandrayaan 2.

Quantificare l'acqua sulla luna

Il radar ad apertura sintetica a doppia frequenza (DFSAR) a bordo dell'orbiter Chandrayaan 2 è il successore del radar ad apertura sintetica in miniatura (Mini-SAR) su Chandrayaan 1. Il DFSAR penetra nella superficie della luna due volte più profondamente del Mini-SAR. Non solo quello, DFSAR vanta anche una risoluzione maggiore rispetto al radar a bordo LRO chiamato Mini-RF. I primi risultati dimostrano quanto confrontando un'immagine radar DFSAR della regione con Mini-RF.

Con una maggiore profondità di penetrazione e una risoluzione più elevata rispetto a qualsiasi strumento precedente, L'orbita di Chandrayaan 2 sta quantificando adeguatamente la quantità di ghiaccio d'acqua intrappolata sotto i fondi dei crateri permanentemente scuri sui poli della luna. Le stime attuali basate su osservazioni passate suggeriscono che i poli della luna ospitano più di 600 miliardi di kg di ghiaccio d'acqua, equivalente ad almeno 240, 000 piscine olimpioniche.

Qual è il prossimo?

Le comunità di scienze ed esplorazioni lunari concordano sul fatto che possiamo sfruttare il ghiaccio d'acqua sui poli della luna per alimentare i futuri habitat lunari. Utilizzando l'energia solare generata dagli habitat, possiamo anche dividere il ghiaccio d'acqua in idrogeno e ossigeno da usare come carburante per missili.

Ma prima di pianificare gli habitat ai poli della luna, abbiamo bisogno di saperne di più sulla natura del ghiaccio d'acqua in queste regioni e su come accedervi dato il loro terreno. I risultati iniziali di Chandrayaan 2 mostrano chiaramente la promessa del mappatore con la più alta risoluzione mai inviato sulla luna. L'ISRO ha dichiarato che Chandrayaan 2 orbiterà intorno alla luna per sette anni e che dovrebbe essere il tempo sufficiente per mappare e quantificare completamente l'acqua e le regioni che le ospitano sulla luna.

Missioni di superficie che esplorano queste regioni permanentemente in ombra che ospitano l'acqua, come il prossimo rover VIPER della NASA, sono il prossimo passo logico verso habitat sostenibili sulla luna. Mentre sviluppiamo tecnologie che attingono al ghiaccio d'acqua sulla luna, possiamo colonizzare non solo il nostro vicino celeste, ma anche il sistema solare. Dovremmo essere contenti che la nostra luna abbia molta acqua; non possiamo continuare a trascinare tutto fuori dal pozzo gravitazionale della Terra per sempre.