La polvere lunare si comporta in modo molto diverso dalla polvere sulla Terra. Sulla Terra la pioggia si combina con la polvere per creare il fango. Sulla Luna non c’è pioggia né vento e i granelli di polvere, invece di attaccarsi tra loro, si respingono. I granelli di polvere rimbalzano sul paesaggio lunare ad ogni impatto con materiale roccioso, scendendo lentamente nei crateri e nelle valli e riempiendoli gradualmente.
Questo gli scienziati lo avevano già capito, ma una nuova analisi dei dati dell’era Apollo pubblicata il 18 maggio 2022 su Geophysical Research Letters, rivela quanto velocemente si verifica il processo.
"Non sapevamo se un significativo accumulo di polvere nei crateri avrebbe richiesto decine di migliaia di anni o solo mille o due", ha detto l'autore principale Benjamin Weiss, ricercatore del MIT. “E ora sappiamo che è più vicino a quest’ultimo.”
I risultati suggeriscono che la polvere lunare potrebbe essere una risorsa abbondante per i futuri esploratori lunari, che potrebbero potenzialmente raccoglierla e usarla per creare mattoni, strade e persino strutture stampate in 3D sulla Luna. Ciò potrebbe far risparmiare tempo e denaro per le missioni lunari, poiché molti dei materiali utilizzati nella costruzione degli insediamenti lunari potrebbero non aver più bisogno di essere trasportati dalla Terra.
La scoperta dell'ultimo minuto di Apollo
Quando gli astronauti dell’Apollo 11 sbarcarono sulla Luna nel luglio 1969, incontrarono un terreno lunare a grana molto fine – una polvere – invece della solida roccia che si aspettavano. Gli scienziati non erano sicuri se il terreno liscio e polveroso fosse unico del sito di atterraggio dell’Apollo 11 o se coprisse gran parte della Luna. Le successive missioni Apollo rivelarono rapidamente che la polvere ricopriva l'intera superficie lunare.
Il comandante dell'Apollo 15 David Scott si trova sulla Luna il 31 luglio 1971, durante il primo utilizzo in assoluto del rover lunare. La polvere copriva la superficie lunare ma non aderiva bene agli stivali dell'astronauta o al rover lunare. [Di più]
La polvere copriva la superficie lunare ma non aderiva bene agli stivali degli astronauti o al rover lunare.
Anche quella polvere si attaccava a tutto. Gli astronauti lo trovarono attaccato alle loro tute e al loro equipaggiamento, e il pilota del modulo lunare dell'Apollo 15 Jim Irwin lo descrisse in modo memorabile come odorante "di polvere da sparo esaurita".
Anche gli astronauti che hanno condotto esperimenti scientifici hanno notato alcune cose strane. La squadra dell'Apollo 15 installò un grande riflettore rettangolare come esperimento sulla portata del laser, quindi partì a bordo del rover lunare per installare altri strumenti. Quando tornarono ore dopo al retroriflettore, notarono un sottile strato di polvere su di esso.
Allo stesso modo, gli astronauti dell’Apollo 12 e dell’Apollo 14 hanno piantato collettori eolici solari come esperimenti. A quel tempo, il vento solare era poco conosciuto e gli scienziati sapevano che conteneva elio e idrogeno. I collettori erano costituiti da un sottile foglio di alluminio, con 200 minuscoli fori da 1 millimetro distanziati uniformemente attorno. Si presumeva che i micrometeoriti sulla Luna alla fine avrebbero riempito alcuni degli avvallamenti, fornendo agli scienziati un modo per dedurre quanto velocemente ciò fosse accaduto.
“Quello che non si aspettavano è che i pozzi cominciassero a riempirsi di polvere lunare”, ha detto Weiss. “Nessuno si era reso conto che la polvere lunare si stava accumulando così rapidamente”.
'Come la neve che cade su un'auto'
Anni dopo le missioni Apollo, Weiss stava scavando tra vecchi dati lunari quando si imbatté nelle fotografie e negli schemi tecnici del collettore eolico solare posizionato sulla Luna durante la missione Apollo 14. Si rese presto conto che l'esperimento era una capsula del tempo unica in grado di fornire informazioni sulla velocità con cui la polvere si stava accumulando sulla superficie lunare.
“È come la neve che cade su un’auto”, ha detto Weiss. "Entri nel negozio e quando esci, qualche tempo dopo, sull'auto si è accumulata altra neve."
Gli schemi tecnici dell'Apollo 14 e le fotografie dei collettori del vento solare dell'Apollo 12 fornirono a Weiss le dimensioni e gli angoli esatti per calcolare il numero di pozzi coperti di polvere in base alle ombre nelle fotografie. Utilizzando il conteggio dei crateri su immagini lunari ad alta risoluzione per stimare l'età dei vari siti di atterraggio dell'Apollo, Weiss calcolò che la polvere si stava accumulando nell'ordine di diversi centimetri ogni milione di anni.
Poiché questo accumulo era così inaspettato, altre potenziali spiegazioni sono state esplorate ed escluse. Ad esempio, la polvere lunare sulla superficie dei collettori eolici solari probabilmente non viene trasportata o depositata lì da molto lontano a causa di un grande impatto o esplosione che solleva la polvere a grandi distanze, perché la distribuzione della polvere apparirebbe diversa attorno ai bordi degli esperimenti. Inoltre, la polvere lunare non viene ridistribuita attorno alla Luna dalle forze elettrostatiche associate alla carica dovuta alla radiazione solare.
Il team ha poi utilizzato la modellazione computerizzata per simulare come le particelle di polvere potrebbero essere ridistribuite da piccoli impatti lunari. Le simulazioni concordavano con il tasso osservato di accumulo di polvere, suggerendo che la causa probabile potrebbero essere piccoli impatti.
Ora che il tasso di accumulo della polvere lunare è meglio compreso, la polvere lunare non è più considerata solo un fastidio indesiderato che resta attaccato alle tute degli astronauti. È sempre più vista come una risorsa preziosa che potrebbe essere utilizzata per supportare l’abitudine lunare
