La Luna vista dalla Stazione Spaziale Internazionale. L'immagine è stata scattata dall'astronauta dell'ESA Paolo Nespoli durante la sua seconda missione su 'MagISStra' il 20 marzo 2011. Paolo ha commentato l'immagine:"Supermoon è stata spettacolare da qui!" Credito:ESA/NASA
Quasi 50 anni dopo che le missioni Apollo hanno restituito materiale lunare sulla Terra, Gli esperti dell'ESA stanno aiutando a scoprire i segreti di due campioni precedentemente non aperti per saperne di più sugli antichi processi sulla Luna e per perfezionare e mettere in pratica le tecniche per le future missioni di restituzione dei campioni.
Con un campione già in fase di analisi, si stanno facendo i preparativi per aprire il secondo entro la fine dell'anno.
Questo lavoro si concentra su roccia e suolo recuperati durante la missione Apollo 17 del 1972, e fa parte del programma Apollo Next-Generation Sample Analysis (ANGSA) della NASA, che si avvale di avanzate tecniche analitiche.
ANGSA è composta da nove team di esperti scientifici, che coprono diversi aspetti dell'analisi del campione. Scienziati e ingegneri dell'ESA fanno parte del Consorzio per l'analisi avanzata dei campioni Apollo, guidato da Charles "Chip' Shearer, uno dei principali scienziati dell'ANGSA.
"I collaboratori dell'ESA assisteranno nella caratterizzazione dei campioni, e aiutaci a valutare quanto bene è stato raccolto e conservato il materiale lunare, " dice Shearer. "Guardando avanti, questo ci aiuterà a progettare le future procedure di raccolta e cura per la missione Artemis guidata dalla NASA".
Per aiutare a raggiungere gli obiettivi di ANGSA, viene impiegato un approccio veramente collaborativo.
"ANGSA unisce coloro che sono stati coinvolti nella cura iniziale e nell'analisi dei campioni Apollo con la prossima generazione di scienziati planetari, "dice Francesca McDonald, ESA Research Fellow che coordina la partecipazione dell'ESA all'ANGSA. "Il nostro team diversificato include Harrison "Jack' Schmitt, l'unico geologo a camminare sulla Luna, che insieme al collega astronauta dell'Apollo Gene Cernan, originariamente raccolto il materiale lunare."
Antichi processi lunari
Il sito di atterraggio dell'Apollo 17 si trova all'interno della stretta valle Taurus-Littrow, circondato da diverse montagne ripide tra cui i massicci nord e sud, con scarpata difettosa, causato da un dislivello tra i due lati della faglia, tagliando l'intera regione. I campioni sono stati prelevati da un importante deposito di frana, che si è verificato quando i sedimenti sono scesi a cascata dal Massiccio Sud sul fondovalle pieno di lava. Così, contengono materiale proveniente da aree elevate a cui gli astronauti non avrebbero potuto accedere.
Per estrarre la regolite, un tubo cilindrico di 70 cm è stato martellato nel deposito di frana per produrre un nucleo, che è stato poi separato in due metà sulla superficie della Luna.
La metà inferiore della sezione, noto come campione 73001, probabilmente contiene una regione del sottosuolo che è abbastanza fredda da aver intrappolato sostanze volatili debolmente legate, come anidride carbonica e idrogeno. Per cercare di preservare questi preziosi gas, è stato sigillato in un contenitore sottovuoto sulla superficie lunare e poi doppiamente sigillato in un secondo contenitore sottovuoto sulla Terra.
Rappresentazione artistica di Orione sulla Luna. Orion è il prossimo veicolo spaziale della NASA per inviare esseri umani nello spazio. È progettato per inviare gli astronauti nello spazio più che mai, oltre la Luna agli asteroidi e persino a Marte. Quando tornano sulla Terra, gli astronauti entreranno nella nostra atmosfera a velocità superiori a 32 000 km/h ma la capsula li proteggerà e garantirà un atterraggio accidentato ma sicuro. L'ESA ha progettato e sta supervisionando lo sviluppo del modulo di servizio di Orion, la parte del veicolo spaziale che fornisce aria, elettricità e propulsione. Proprio come una locomotiva traina carrozze passeggeri e fornisce energia, il modulo di servizio europeo porterà la capsula Orion a destinazione e ritorno. Orion andrà oltre qualsiasi altro veicolo spaziale con equipaggio prima e il design e la tecnologia europei faranno sì che ciò accada. Credito:NASA/ESA/ATG Medialab
La parte superiore del nucleo, campione 73002, è stato accuratamente contenuto anche dopo essere stato raccolto, ma non è stato sigillato sottovuoto. Entrambe le metà sono rimaste in deposito, sotto la cura esperta del NASA Astromaterials Curation Team, da quando è stato restituito.
L'ESA ha inizialmente un ruolo di supporto nella pianificazione e nei processi associati all'esame dei campioni lunari, lavorare con il team di curatela della NASA per garantire che gli scienziati siano in grado di effettuare misurazioni altamente precise.
Francesca ha fatto il viaggio al Johnson Space Center della NASA a Houston, NOI., nel dicembre 2019 per assistere alla meticolosa dissezione di 73002 in sottocampioni, poco dopo l'apertura.
Durante la dissezione, viene fatto un record dettagliato di dove proviene esattamente ogni sottocampione all'interno del core, permettendo ai team scientifici di fare inferenze sui processi lunari.
Per prepararsi all'apertura del campione della porzione inferiore, Gli scienziati e gli ingegneri dell'ESA stanno attualmente lavorando a stretto contatto con gli esperti di gas nobile e volatili dell'ANGSA per progettare uno strumento per catturare qualsiasi gas prezioso che possa contenere.
I risultati dell'analisi affronteranno le domande inizialmente poste dagli scienziati dell'era Apollo.
"Non è del tutto noto cosa abbia causato la frana:è stato per un impatto? O per il movimento della faglia?" dice Francesca. "Se si trattasse di movimento della scarpata di faglia, quanto tempo fa è successo? E questo ha portato a qualsiasi rilascio di gas dall'interno della Luna, che sono rimasti intrappolati nel deposito di frana?"
Lezioni imparate
Un altro obiettivo per ANGSA è capire quanto sia stato efficace il contenimento sigillato a doppio vuoto, che è fondamentale per preservare l'integrità del nucleo e la significatività di qualsiasi analisi successiva.
Con le future missioni lunari che probabilmente colpiranno le regioni polari, e la campagna internazionale Mars Sample Return in preparazione, ciò fornirà informazioni essenziali per lo sviluppo di future procedure di contenimento e cura dei campioni extraterrestri.
"L'utilizzo dei materiali presenti sulla Luna è una parte importante per consentire una futura presenza sostenuta per uomini e donne sulla superficie lunare e per lo sviluppo dell'esplorazione umana di Marte, " spiega Dayl Martin, ESA Research Fellow e membro del team ANGSA.
"Comprendere la composizione e il comportamento del materiale lunare è importante per raggiungere questo obiettivo. Le tecniche attualmente in fase di perfezionamento nell'ambito dell'ANGSA sono destinate a fornire tali intuizioni".
