Un nuovo studio della NASA simula il modo in cui i gas di scarico dei razzi di discesa di un lander potrebbero influenzare l’area attorno al polo sud lunare, dove gli astronauti di Artemis vivranno e lavoreranno a partire dal 2024. La modellazione computerizzata utilizzata per creare la simulazione ha rivelato grandi pennacchi di ghiaccio e polvere sollevati. nella sottile atmosfera lunare. I detriti nel pennacchio, così come lo scarico stesso, potrebbero spostarsi sulla superficie lunare e alterare la composizione e l'aspetto del materiale superficiale, oscurando potenzialmente la presenza del ghiaccio d'acqua che Artemis cercherà.
"Poiché la gravità della Luna è così debole e la sua atmosfera così sottile, i gas di scarico e le particelle sollevate da un lander impiegano molto più tempo per stabilizzarsi rispetto alla Terra", ha affermato Andrew Schlegel, assistente di ricerca laureato presso la Northern Arizona University di Flagstaff. , Arizona, e autore principale dello studio, pubblicato di recente sulla rivista Icarus. "La polvere e il ghiaccio possono rimanere nell'aria per giorni o addirittura mesi."
Il programma Artemis mira a riportare missioni con equipaggio sulla Luna per la prima volta dal 1972. La prossima missione Artemis III farà atterrare la prima donna e la prima persona di colore sul polo sud lunare, collocandole in un'area che potrebbe contenere una notevole quantità di acqua. ghiaccio all'interno di crateri permanentemente in ombra. Tuttavia, i pennacchi di scarico della discesa della navicella spaziale, dell'ascesa dopo che gli astronauti hanno lasciato la superficie lunare e di un modulo di ascesa lunare utilizzato per riportare gli astronauti dall'orbita lunare alla navicella spaziale per il viaggio di ritorno sulla Terra, così come la polvere creata da il movimento dei rover e l'attività umana sulla superficie potrebbero influenzare in modo significativo la composizione dell'area.
"Volevamo sapere esattamente quali aree questi pennacchi potevano coprire e quanto tempo ci sarebbe voluto perché le particelle e i gas di scarico si depositassero", ha detto Schlegel. “Le nostre simulazioni mostrano che i materiali espulsi dalla discesa di un lander a bordo di esseri umani potrebbero avere un impatto su un’area relativamente ampia vicino al polo sud”.
Per lo studio, Schlegel e il suo team hanno utilizzato uno strumento di tracciamento delle particelle chiamato SPOC, o Simulated Plume-surface Interactions Over the Moon, per simulare in tre dimensioni il modo in cui le particelle di scarico rilasciate durante la discesa dei sistemi di atterraggio umano Artemis avrebbero interagito con la regolite. o terreno sciolto, sulla superficie lunare.
Le simulazioni SPOC hanno mostrato che i pennacchi viaggiavano su distanze di centinaia di metri, con i depositi più concentrati che coprivano un’area delle dimensioni di un campo da calcio. I risultati delle diverse simulazioni variavano a seconda di fattori quali le caratteristiche del motore, il luogo di atterraggio e la presenza di grandi rocce superficiali.
Precedenti ricerche hanno utilizzato lo SPOC per simulare lander lunari più piccoli o una singola ascesa lunare, ma lo studio di Schlegel è il più dettagliato e completo finora, simulando i pennacchi dei razzi Artemis a grandezza naturale in una regione dello spazio che sperimenta condizioni molto diverse rispetto alle regioni equatoriali lunari della NASA. Gli astronauti dell'Apollo lo visitarono negli anni '60 e '70.
La missione Artemis utilizzerà una versione con equipaggio della navicella spaziale Orion, il razzo Space Launch System e il Gateway, una piccola stazione spaziale che orbiterà attorno alla Luna e fungerà da punto di sosta per le discese lunari. Questi sistemi sono progettati per consentire agli astronauti della NASA di esplorare più lontano e rimanere più a lungo sulla Luna che mai.
La NASA prevede di mitigare la potenziale contaminazione dei pennacchi vicino ai siti di atterraggio di Artemis utilizzando tecniche avanzate di guida, navigazione e controllo per atterrare vicino ad aree di interesse scientifico che dovrebbero essere relativamente libere dagli effetti dei pennacchi. L'agenzia prevede inoltre di pulire il Lunar Gateway dai gas di scarico accumulati. A lungo termine, i ricercatori della NASA stanno esaminando i modi per pulire la superficie lunare e prevenire la ricontaminazione.
