Lo ha affermato alla conferenza internazionale IAC 2022 (International Astronautical Congress) presentando due studi:
1) Navette riutilizzabili.
Il primo progetto riguarda la navicella riutilizzabile SUSIE (Smart Upper Stage for Innovative Exploration).
Lo scopo è quello di fornire una navicella riutilizzabile per non dipendere più né dalla Russia (con Soyuz) né dagli USA (con Crew Dragon o Boeing Starliner).
ArianeGroup SUSIE: la navicella spaziale riutilizzabile europea
2) Booster riutilizzabili.
Il secondo (già noto da tempo) Ariane Group svilupperà i razzi spaziali riutilizzabili ed ecologici per ESA e l’Europa. Anche questo è un progetto che ha come obiettivo il 2026.
Il progetto di sviluppo si chiama SALTO (Reusable StrAtegic space Launcher Technologies & Operations) dedicato all’atterraggio dei nuovi vettori che eseguiranno i test dimostrativi da Kiruna in Svezia.
ENLIGHTEN (European iNitiative for Low cost, Innovative & Green High Thrust Engine) invece sarà dedicato ai motori riutilizzabili e sarà il successore di Prometheus. Questi propulsori dovrebbero impiegare metano o idrogeno (insieme all’ossigeno) come alimentazione.
Con l’arrivo di SpaceX sul mercato dei lanci spaziali molto è cambiato sul come affrontare (e a quali costi) l’immissione di un carico utile in orbita. La società di Elon Musk, grazie a un vettore ormai affidabile come Falcon 9, può contare su prezzi ridotti e su una cadenza di lancio impressionante (per esempio recentemente sono state effettuate tre missioni in due giorni).
Ora finalmente anche l’ESA vuole cercare di percorrere la stessa strada e lo farà grazie Un dettaglio del progetto lo trovate qui:
Gli scienziati hanno individuato il periodo dell’anno nel quale cadde la cometa (o l’asteroide) che estinse i dinosauri
Sessantasei milioni di anni fa ci fu una giornata veramente brutta per i dinosauri.
Non solo per loro, ma per tutti gli esseri viventi, visto che da quel momento in poi il 75% delle specie sulla Terra si estinse in breve tempo. Non c’è dubbio ora che il principale motore di questo omicidio di massa, chiamato evento di estinzione di K-Pg, fu un enorme impatto di un corpo celeste, un asteroide o forse una cometa. Un oggetto di 10 chilometri di diametro che si schiantò contro il pianeta appena al largo della costa dello Yucatan. Si creò un cratere largo circa 150 chilometri ed avvennero una serie di eventi catastrofici, sia immediati che a lungo termine, che spazzarono via la maggior parte della vita sulla Terra.
Non sappiamo la data esatta di questo evento, ma gli scienziati stanno scoprendo in che periodo dell’anno è avvenuto. E sembra che quel giorno del mese di giugno sia stato davvero, davvero brutto.
Conoscere il periodo dell’anno dell’impatto è interessante perchè influisce sulla biologia. Ad esempio, è più probabile che una specie sopravviva se l’evento si verifica dopo che ha deposto le uova in un luogo protetto. Anche se gli adulti venissero spazzati via, una seconda generazione potrebbe comunque avere una possibilità. Influisce anche su quanto tempo potrebbe essere necessario alle piante per riguadagnare il loro posto nelle nicchie ambientali aperte dall’impatto, o quali specie potrebbero dominare nel breve termine dopo l’impatto.
Già in passato furono proposte ipotesi che l’impatto avvenne tra la tarda primavera e l’inizio dell’estate , ma non ci fu un vero e proprio consenso. Tuttavia, un nuovo articolo appena pubblicato ha portato nuove prove piuttosto valide che il periodo proposto in passato sia proprio quello giusto.
Nella nuova ricerca, gli scienziati si sono rivolti al sito fossile di Tanis nel Nord Dakota occidentale. Il sito fa parte della vasta formazione di Hell Creek, uno strato geologico che si estende su diversi stati americani e deposto proprio al momento dell’impatto. Circa 10-13 minuti dopo l’impatto in Messico, immense onde sismiche hanno attraversato il sito di Tanis, provocando inondazioni che molto probabilmente provenivano dal vicino Western Interior Seaway , un mare enorme ma poco profondo che all’epoca correva da nord a sud attraverso il Nord America occidentale. Questo a sua volta ha creato quella che viene chiamata una sessa, un’enorme onda stazionaria in acqua che può generare onde alte un centinaio di metri. E’ accaduto, in una scala molto più grande, quello che avviene quando ti muovi avanti e indietro in una vasca da bagno in sincrono con le onde generate, amplificando i picchi abbastanza da schizzare l’acqua fuori dalla vasca.
Solo che in quel caso le onde che sono schizzate fuori dal lago erano alte come un palazzo di 20 piani…
E’ proprio quello che accadde a Tanis e, grazie alla geografia dell’area abbiamo una risoluzione temporale estremamente precisa degli eventi. Nel sito ci sono tanti fossili inclusi pesci, insetti, piante e altro ancora. Ebbene: esaminando questi fossili, è possibile capire in che periodo dell’anno è avvenuto l’impatto.
Ma come hanno fatto??!? Gli scienziati hanno esaminato i fossili di storione, in particolare la punta della pinna pettorale. Lo storione è anadromo, ovvero migra dal fiume al mare e viceversa, quindi passa dall’acqua dolce a quella salata. La sua migrazione è stagionale e la crescita delle ossa nello storione dipende dunque dal periodo dell’anno. La crescita di questo osso appuntito si è interrotta improvvisamente sulla punta, sicuramente a causa della morte del pesce per l’impatto.
Ma la chiave di tutto è negli elementi di cui è composto l’osso. La concentrazione dell’isotopo ossigeno-18 nelle ossa fluttua durante l’anno. Quando il pesce è in acqua dolce non c’è tanto ossigeno-18. Quando è in acqua salata di mare l’isotopo viene incorporato maggiormente nelle ossa. È vero il contrario per l’isotopo carbonio-13: il suo assorbimento è maggiore in acqua dolce ed inferiore in acqua di mare.
Gli scienziati hanno visto queste abbondanze salire e scendere nella lisca di pesce mentre le tracciavano verso la punta. In più sono sfasate (quando una sale l’altra scende e viceversa), una chiara indicazione delle fluttuazioni stagionali. Tracciando queste fluttuazioni, gli scienziati hanno scoperto che l’impatto è avvenuto in tarda primavera o all’inizio dell’estate.
Fluttuazioni stagionali degli isotopi di O-18 e C-13 nella pinna dello storione
Hanno trovato la stessa cosa nelle effimere. Questi insetti scavano nel legno per deporre le uova che si schiudono durante un brevissimo intervallo poche settimane all’inizio della primavera. Il fatto che le effimere adulte siano state trovate fossilizzate mostra che l’impatto è avvenuto mentre le effimere adulte erano attive, quindi dopo la schiusa delle uova. I loro corpi sono fragili, quindi l’impatto deve essere avvenuto all’inizio della loro età adulta, altrimenti non sarebbero stati trovati fossili intatti.
Inoltre, alcune larve di insetti mangiano le foglie, lasciando tracce caratteristiche (questo è chiamato leaf-mining, un termine adorabile). I solchi intatti in alcune foglie fossilizzate, comprese alcune ancora attaccate ai rami, mostrano che le larve si nutrivano attivamente al momento dell’impatto. E questo è un altro indizio che punta verso la primavera/estate, quando le larve sono impegnate ad ingrassare e crescere prima della metamorfosi.
Tutto ciò è veramente sorprendente. Solo pochi anni fa l’ipotesi dell’impatto dell’asteroide era molto controversa. Ora non solo è accettata, ma sono emerse ulteriori prove in eventi come l’eruzione vulcanica durata un milione di anni ed avvenuta a causa della forza dell’impatto che apre nuove vie al magma sotterraneo.
Ed ora tutto ciò non solo è accettato, ma gli scienziati possono ipotizzare in quale mese sia successo.
A circa tre settimane dal primo test di volo di Starship, costituita dalla Ship24 e dal Booster7 (Super Heavy) vediamo qual è la situazione e, soprattutto, quali aspettative ci sono per i tempi del prossimo volo, dopo le informazioni e le immagini che sono state pubblicate I problemi emersi ed i lavori che SpaceX deve svolgere sono molti, ma la buona notizia è che potremmo assistere ad un altro volo entro la fine di quest’anno.
Starship è esplosa in volo dopo 3 minuti e 59 secondi dal decollo, mediante l’attivazione di una procedura di autodistruzione quando il controllo volo ha verificato che il volo era ormai fuori controllo
La quota massima raggiunta è stata di 39 km, mentre l’esplosione è avvenuta a 29 km di altezza.
Poco prima del lancio, erano presenti delle anomalie su 3 dei 33 motori Raptor del Booster 7. Il team di SpaceX ha deciso di disabilitarli invece di interrompere il lancio.
Questa decisione, sebbene rischiosa, non è stata ciò che ha causato la perdita del veicolo.
Quello che l’ha determinata è stata una serie di problemi in volo, che hanno coinvolto il Thrust Vector Control (TVC), un sistema fondamentale per guidare il veicolo in volo.
Il Thrust Vectoring è la capacità di un aereo, razzo o altro veicolo di manipolare la direzione della spinta dai suoi motori per controllare l’assetto e/o la velocità angolare del veicolo. Il TVC, quindi, mantiene l’assetto corretto del veicolo per la durata della spinta ruotando (gimbaling) la camera di spinta oppure reindirizzando il flusso dei gas di scarico in modo che la spinta generi una coppia nel veicolo e, quindi, permetterne il re-direzionamento.
Funzionamento (molto) schematico del TVC: (1) Una perturbazione agisce su Starship – (2) La traiettoria viene alterata in modo indesiderato – (3) Entra in azione il TVC che modifica la direzione della spinta – (4) Starship riacquisisce il corretto assetto di volo
Dopo il lancio, i problemi hanno iniziato a palesarsi a T+27 secondi di volo, quando il Raptor 19 ha interrotto le comunicazioni con il controllo volo a causa di una esplosione che, a sua volta, ha danneggiato le schermature dei motori Raptor 17 e 20.
Nonostante avesse più motori spenti, il Booster 7 ha continuato comunque, e stoicamente, il suo volo.
A T+62, si sono verificati danni alla schermatura del motore 30; nonostante ciò, il volo è proseguito per altri 23 secondi prima che tutte le capacità TVC andassero compromesse e ciò è accaduto quando anche il Raptor 6 è andato perso.
SpaceX dovrà, quindi verificare attentamente le problematiche che hanno causato i malfunzionamenti dei Raptor, ma non sembra che sia una cosa ardua … dopotutto solo uno è … esploso.
A quel punto è stato attivato il Flight Termination System (FTS)
Esplosione di Starship conseguente all’attivazione del FTS (Foto: JOE SKIPPER / REUTERS)
Il sistema FTS garantisce la capacità di terminare il volo del veicolo in modo controllato, ed è costituito da diversi tipi di componenti o procedure a bordo del veicolo come, ad esempio, un sistema di autodistruzione avviato a distanza; ma potrebbe anche essere costituito da sistemi di separazione e di rilascio di paracadute.
Questo tipo di sistemi deve essere completamente indipendente. Per questo motivo un FTS deve disporre di un proprio datalink di comunicazione dedicato, l’FTS sarà, così, in grado di terminare il volo anche in caso di malfunzionamenti nel sistema principale di comunicazione.
Tornando al lancio, come ha dichiarato Elon Musk, “ci è voluto troppo tempo per distruggere i serbatoi” di Starship. L’FTS è stato attivato non appena i dati e le telemetrie hanno fatto comprendere che il volo era ormai fuori controllo, ma ci sono voluti ben “40 secondi” per completare la distruzione dei serbatoi.
A questo punto occorrerà un’analisi e un ripensamento per la riqualificazione, e il ridisegno, dell’FTS. Forse questo è il requisito che richiederà più tempo per essere aggiornato e realizzato prima del prossimo lancio.
Per quanto riguarda i danni al Pad di lancio, pare che la loro entità sia, in realtà, abbastanza contenuta e che il ripristino della struttura non richieda più di 6-8 settimane.
Elon Musk afferma che Il “rock tornado” (NdR: perdoniamogli questo orrendo neologismo) generato al decollo sotto il Booster, non ha causato danni ai motori o al pad del Raptor.
La Torre di Lancio è integra e l’Orbital Launch Mount (OLM), ovvero la struttura su cui poggia Starship, ha danni, tutto sommato, non gravi.
Starship sulla Torre di Lancio, prima del decollo (Credito immagine: SpaceX tramite Twitter)
Il cratere sottostante, invece, è stato più ampio del previsto ed ha piegato i supporti dell’OLM in quanto la potenza del getto ha compresso la sabbia sottostante e frantumato il calcestruzzo più di quanto era stato calcolato.
Danni all’OLM 3 e ai serbatoi di carburante (Foto: PATRICK T. FALLON / Collaboratore / Getty Images)
Dal punto di vista ambientale, tutto sommato, non si sono evidenziati danni significativi all’ambiente in quanto, seppure il lancio abbia sollevato una grande quantità di polvere, i propellenti e le sostanze utilizzate non hanno una tossicità elevata, trattandosi di ossigeno, metano ed azoto criogenici.
Al momento, come accade per qualsiasi anomalia di lancio, SpaceX e la Federal Aviation Administration (FAA) stanno conducendo un’indagine congiunta su quanto accaduto.
Ad ogni modo in SpaceX si stanno già indirizzando una serie di modifiche a Starship ed al Pad di lancio la cui realizzazione è pianificata per i prossimi mesi.
Sotto l’OLM verrà installata, e collegata ai suoi supporti per rinforzarne la struttura, una spessa piastra d’acciaio raffreddata ad acqua.
I serbatoi verticali del Ground Support Equipment (GSE) dell’Orbital Tank Farm saranno sostituiti con serbatoi orizzontali.
Il booster che dovrebbe eseguire il prossimo volo sarà Booster9, su cui verranno effettuati una moltitudine di aggiornamenti, tra cui il ridisegno del Thrust Vector Control (TVC)
Nelle prossime settimane verrà definita la Ship da posizionare su Booster9
Per quanto riguarda le procedure di lancio, i motori verranno accesi un po’ più avanti nel conto alla rovescia, dimezzando il tempo di attesa da 5 a 2,5 secondi
L’obiettivo per il Flight 2, che seguirà lo stesso piano di volo del Flight 1, è di arrivare al distacco dalla Ship dal primo stadio (Booster9) e, si spera, di raggiungere l’orbita.
Il primo test è stato, nel complesso un successo; ad esempio, l’integrità strutturale di tutta la Starship sembra addirittura migliore di quanto si aspettasse a questo stadio di sviluppo. Uno degli obbiettivi principali che SpaceX si era prefissata era di raggiungere e superare Max Q, ovvero il momento di massimo stress strutturale: e l’obiettivo è stato raggiunto a T+55 secondi. Addirittura, Starship ha retto alle enormi sollecitazioni strutturali che ha subito nelle fasi immediatamente precedenti all’esplosione delle cariche attivate dal Flight Termination System (FTS)
A detta di Elon Musk c’è una probabilità dell’80% che Starship raggiunga l’orbita quest’anno e una “probabilità del 100%” nei prossimi 12 mesi.
Sappiamo che Elon Musk è sempre ottimista, ma ci aspettiamo di vedere un nuovo test di lancio abbastanza presto. Dev’essere così se SpaceX dovrà onorare l’impegno preso con la NASA per partecipare alla missione Artemis III prevista per il 2025. Starship è stata, infatti, individuata come lander lunare di quella missione.
Starship è una concezione totalmente nuova di un sistema per l’accesso allo spazio, ed i problemi tecnici sono enormi. Ma i progressi ci sono … eccome.
E’ una grande sfida e parafrasando Kennedy possiamo affermare che la la scelta della strada prescelta è stata fatta così “not because it’s easy, but because it’s hard”.
Ricordiamoci che stiamo ritornando sulla Luna per … restarci, e per questo servono scelte radicali, che permettano di abbattere i costi e di trasportare tanto materiale e tante persone in sicurezza e con continuità.
La vecchia cara ed internazionale stazione spaziale (ISS) ed ora anche il primo modulo, il core, della nuova stazione cinese: il Tianhe-1.
Proprio oggi 29 aprile, alle 5:22 italiane, è stato lanciato con successo Tianhe-1, il primo modulo della nuova stazione spaziale cinese, con un razzo Lunga Marcia 5B. Il vettore è decollato dal centro di lancio di Wenchang, nell’isola di Hainan, in Cina. (Vedi mappa sotto).
Una data oggi che vale la pena ricordare nelle nostre News perché è sicuramente un momento storico dell’astronautica mondiale.
Inizia una nuova e serrata competizione spaziale che ricorda quella degli anni Sessanta. Ora però i concorrenti sono cambiati: allora vi era solo USA e URSS, e sappiamo come è andata. In gioco c’era il prestigio e l’orgoglio nazionalista mescolato con onnipresente dimostrazione di supremazia militare.
Oggi è rimasto ancora ovviamente qualche reminiscenza dei vecchi impulsi ma si è inserito a pieno titolo un’altra potente leva che spinge sui competitors: “il business”.
Lo spazio è diventato un secondo “Eldorado”. La possibilità di accedere sulla Luna e sugli asteroidi a minerali carenti sulla Terra e la concreta possibilità di proporre un “turismo spaziale” per pochi, ma facoltosi clienti, stanno diventando i traguardi ed i premi della nuova competizione.
Dei vecchi competitors oggi sono rimasti solo gli Stati Uniti e al posto della disciolta URSS si è inserita prepotentemente la Cina che ha dimostrato, con le sue missioni lunari e marziane ed ora con la sua nuova stazione spaziale, di poter entrare a pieno titolo nel club.
La ISS, frutto della collaborazione tra USA, Russia, Europa, Canada e Giappone, resterà operativa con questi connotati fino al 2025, dopodiché probabilmente qualcuno si ritirerà e quasi certamente verrà ristrutturata ad uso privato (vacanze in orbita, ricerca per aziende private, hotel a molte stelle).
Lo stesso “club” della attuale ISS, a meno della Russia che sembra essersi ritirata, sta già costruendo i moduli del Gateway, la stazione orbitante lunare che dovrebbe entrare in servizio approssimativamente nello stesso periodo di quella cinese intorno alla Terra.
Il Gateway e la stazione cinese sono più o meno della stessa dimensione, ma molto più piccole della attuale ISS.
Un rendering della nuova stazione cinese.
Questo evento oltre a rilanciare la competizione spaziale che non può che portare benefici a tutto il mondo con i suoi ritorni tecnologici, evidenzia anche altri aspetti che invece non sono eclatanti.
Prima considerazione: qual è il ruolo dell’Europa in questa competizione? Le capacità tecnologiche e industriali della Comunità Europea sono invidiabili e non temono confronti, tuttavia stiamo diventando gli ultimi del club! Vero che collaboriamo con NASA, con Russia e che l’Italia in particolare è un partner presente anche nelle missioni interplanetarie della NASA, ma il nostro lanciatore europeo, Ariane, sta seguendo un percorso lento.
Dovremmo essere dei protagonisti ma non riesco a vedere ancora dove e con cosa.
Seconda considerazione: la Russia. In quel paese vi sono delle menti e delle esperienze nel settore astronautico che hanno portato la ex Unione Sovietica a restare in testa alla competizione spaziale degli anni Sessanta per quasi un decennio tenendo testa agli USA che stavano arrancando.
Dove è andata a finire quell’esperienza?La mia opinione è che è ancora lì, ma senza soldi!
E l’esperienza, se non cresce, muore!
L’attuale ed ormai pluridecennale governo russo, un paese che ha un PIL inferiore all’Italia, spende soldi cercando di mantenere alto il suo potere militare, ma sta trascurando il futuro. La formidabile ed infallibile Soyuz che ha garantito a mezzo mondo, incluso gli americani, di poter andare e tornare dallo spazio, è diventato un “divano” su cui si è seduta l’astronautica russa.
Le nuove generazioni di vettori e navicelle stentano ad uscire dal CAD/CAM dei computer dove sono già “vecchie”.
Io spero di sbagliarmi ma le notizie, non confermate, che il ritiro russo dal progetto Gateway motivato dal disaccordo con la NASA per un ruolo marginale, sia stato invece un passo necessario per potersi alleare con i cinesi nella conquista della Lune e di Marte. Ciò significherebbe per i russi, a mio avviso, accettare la sconfitta! L’alleato cinese sta investendo e crescendo ad una velocità inaccessibile ai russi che non potendoli seguire diventerebbero gregari. Questo non va bene! Non fa bene alla crescita del settore.
Una velocità di crescita, quella cinese, che incredibilmente è invece accessibile al terzo concorrente, un outsider impensabile fino a qualche anno fa: le aziende private.
SpaceX di Elon Musk in testa ma anche Virgin Galactic di Richard Branson, Blue Origin di Jeff Bezos, la Sierra Nevada, la Boeing ed altri, controllate da miliardari lungimiranti, hanno capito bene cosa succederà domani nel campo della evoluzione del business e di conseguenza ciò che guadagnano lo reinvestono in nuove tecnologie spaziali… e con successo.
Questo sarà a mio avviso il vero vincitore di questa neonata competizione Luna-Marte. Per ora sono solo aziende americane ma il privato non lavora per il paese che lo ospita ma per chi gli dà lavoro.
Vi propongo questo articolo tratto da Astronauti News che spiega bene le caratteristiche di questa nuova stazione cinese, mentre qua sotto vi lascio il programma che la porterà ad essere operativa nel 2023.
Il pianeta nove di cui si parla qui è un ipotetico grosso pianeta che si troverebbe una ventina di volte più lontano dal Sole di Plutone, ma che avrebbe una massa di una decina di volte la nostra Terra. Ovviamente non lo ha mai visto nessuno! La luce del Sole è talmente fioca che, a quella distanza, il pianeta non la riflette a sufficienza per essere visto.
Qui sotto una immagine artistica del pianeta 9.
Vi sono però alcuni corpi della Fascia di Kuiper che hanno orbite tali da essere giustificabili solo con la presenza di una grossa massa che orbita da quelle parti.
Questo fantomatico pianeta nove mi ha sempre intrigato parecchio, al punto che ci ho pure scritto un libro “Civiltà scomparsa” che uscirà ai primi del 2021.
Nella mia avventura è solo un pianeta errante di passaggio perché è stato scaraventato nello spazio profondo a folle velocità dall’esplosione della sua stella e che attraversa la nostra nube di Oort senza fermarsi. Tutta la storia del libro ruota attorno alla corsa dell’umanità e della protagonista, la planetologa Joy, per arrivare a “toccare” e ad indagare un pianeta extrasolare, che poteva potenzialmente ospitare una civiltà evoluta e che la natura lo offre a “portata di mano”.
Qui, nell’articolo che vi propongo oggi invece si fa sul serio.
Gli astronomi di Yale, Malena Rice e Gregory Laughlin, stanno tentando con un metodo chiamato “spostamento e impilamento” (shifting and stacking), una tecnica che raccoglie la luce diffusa da migliaia di immagini del telescopio spaziale Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) e identifica i percorsi orbitali per oggetti precedentemente non rilevati.
In poche parole, i due astronomi prendono le migliaia di foto ad altissima risoluzione ricevute da TESS, che fa il suo lavoro di routine, poi le sovrappongono una sull’altra (le impilano), ma spostandole una ad una come se seguissero una ipotetica traiettoria plausibile del pianeta calcolata secondo ipotesi derivate da comportamento di altri corpi trans nettuniani. Come se seguissero con TESS un potenziale percorso orbitale. In questo modo la eventuale debole luce del pianeta nove verrebbe amplificata mentre i disturbi, le luci delle stelle vicine ed altre luci indesiderate, non sovrapponendosi vengono drasticamente attenuate.
Qui un esempio di questa tecnica con solo 12 immagini.
In questo modo, ogni tanto, la luce rivela il percorso di oggetti assolutamente invisibili altrimenti.
La Rice ha detto che lo spostamento e l’accatastamento sono stati utilizzati in passato per scoprire nuove lune del sistema solare.
Il Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS), è un telescopio spaziale normalmente utilizzato per cercare pianeti extrasolari di cui abbiamo già parlato su questa homepage e sulla nostra rivista “Il C.O.S.Mo. News”.
Illuminare un percorso per trovare il pianeta nove.
di Staff Writers. New Haven CT (SPX) 28 ottobre 2020.
La ricerca del Pianeta Nove – un ipotetico nono pianeta nel nostro sistema solare – potrebbe arrivare a individuare le scie orbitali più deboli in un angolo incredibilmente buio dello spazio.
Questo è esattamente ciò che gli astronomi di Yale Malena Rice e Gregory Laughlin stanno tentando con una tecnica che raccoglie la luce diffusa da migliaia di immagini del telescopio spaziale e identifica i percorsi orbitali per oggetti precedentemente non rilevati.
“Non puoi davvero vederli senza usare questo tipo di metodo. Se Planet Nine è là fuori, sarà incredibilmente debole”, ha detto Rice, autore principale di un nuovo studio che è stato accettato dal Planetary Science Journal [https : //psj.aas.org].
Rice, un dottorato di ricerca. studente di astronomia e Graduate Research Fellow della National Science Foundation, ha presentato i risultati il 27 ottobre all’incontro annuale della Divisione per le scienze planetarie dell’American Astronomical Society.
La possibilità di un nono pianeta nel sistema solare terrestre, situato oltre l’orbita di Nettuno, ha guadagnato slancio tra gli astronomi negli ultimi anni mentre hanno esaminato le curiose orbite di un ammasso di piccoli oggetti ghiacciati nella fascia di Kuiper. Molti astronomi ritengono che l’allineamento di questi oggetti – e le loro traiettorie – indichino l’influenza di un oggetto invisibile.
Sebbene la stragrande maggioranza della luce osservata dai pianeti nel sistema solare sia luce riflessa, la quantità di luce solare riflessa diminuisce drasticamente per un pianeta distante come il Pianeta Nove, probabilmente da 12 a 23 volte più distante dal Sole di Plutone.
Se esistesse, il pianeta nove sarebbe una cosiddetta super-Terra. Avrebbe da 5 a 10 volte la massa della Terra e sarebbe situato centinaia di volte più lontano dal Sole di quanto lo sia la Terra e da 14 a 27 volte più distante dal Sole di Nettuno, ha detto il professore di astronomia di Yale Gregory Laughlin, autore senior del nuovo studio.
“Questa è una regione dello spazio che è quasi del tutto inesplorata”, ha detto Laughlin.
Per rilevare oggetti altrimenti non rilevabili, Rice e Laughlin utilizzano un metodo chiamato “spostamento e impilamento”. Loro “spostano” le immagini da un telescopio spaziale – come muovere una fotocamera mentre scatta foto – lungo serie predefinite di potenziali percorsi orbitali. Quindi “impilano” centinaia di queste immagini insieme in un modo che combina la loro debole luce.
Ogni tanto, la luce rivela il percorso di un oggetto in movimento, come un asteroide o un pianeta.
Rice ha detto che lo spostamento e l’accatastamento sono stati utilizzati in passato per scoprire nuove lune del sistema solare. Questa è la prima volta che viene utilizzato su larga scala per cercare una vasta area di spazio. Le immagini che lei e Laughlin hanno utilizzato provenivano dal Transiting Exoplanet Survey Satellite, un telescopio spaziale normalmente utilizzato per cercare pianeti al di fuori del nostro sistema solare.
I ricercatori hanno testato il loro metodo cercando con successo i segnali luminosi di tre oggetti transnettuniani (TNO) noti.
Successivamente, hanno condotto una ricerca alla cieca di due settori nel sistema solare esterno che potrebbero rivelare il Pianeta Nove o qualsiasi oggetto della fascia di Kuiper precedentemente non rilevato e rilevato 17 potenziali oggetti.
“Se anche uno solo di questi oggetti candidati fosse reale, ci aiuterebbe a comprendere le dinamiche del sistema solare esterno e le probabili proprietà del Pianeta Nove”, ha detto Rice. “Sono nuove informazioni convincenti.”
Attualmente sta lavorando con l’ex postdoc di Yale Songhu Wang, un membro della facoltà dell’Università dell’Indiana, per controllare i 17 candidati che utilizzano telescopi a terra.
Laughlin ha detto che l’uso riuscito dello spostamento e dell’accatastamento su scala limitata aprirà la strada a un’indagine su scala più ampia del sistema solare esterno, che è particolarmente convincente data la possibilità di trovare un nuovo pianeta.
“Dovremmo seguire ogni indizio per trovare maggiori informazioni”, ha detto Laughlin.
La Rice ha detto che rimane “agnostica” sull’esistenza del Pianeta Nove e vuole concentrarsi sui dati. “Ma sarebbe bello se fosse là fuori”.
Non è una scoperta! È una conclusione scientifica. Se le stelle muoiono ovviamente anche le galassie, che loro stesse formano, dovranno prima o poi soccombere. Ma questa è la prima volta che viene documentato, attraverso osservazioni, un fenomeno del genere.
Gli astronomi, per la prima volta, sono riusciti ad osservare l’imminente morte di una galassia molto lontana: la ID2299. In particolare, sono riusciti ad individuare che la galassia stava espellendo quasi la metà del gas presente al suo interno per la formazione delle stelle. La rara osservazione è stata ripresa utilizzando l’Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), un telescopio presente in Cile.
La luce di questa galassia, nota come ID2299, ha impiegato circa nove miliardi di anni per raggiungere la Terra. Ciò significa che gli astronomi stanno essenzialmente osservando come appariva quando l’universo aveva solo 4,5 miliardi di anni (ora ha circa 14 miliardi di anni).
La galassia ID2299 sta perdendo gas pari a 10.000 soli all’anno, il che sta riducendo il carburante di cui ha bisogno per formare stelle rimuovendo il 46% del gas freddo totale della galassia fino ad ora.
Ma la galassia con il gas rimanente sta ancora formando rapidamente nuove stelle a una velocità centinaia di volte maggiore della nostra Via Lattea. Questo significa che consumerà il resto del gas causandone effettivamente la morte in poche decine di milioni di anni. Un flash temporale nei tempi dell’universo.
La rappresentazione artistica mostra la galassia ID2299, il risultato di una collisione tra galassie, e parte del suo gas mentre viene espulso in una “coda mareale” come risultato della fusione. Nuove osservazioni fatte con ALMA, di cui l’ESO è un partner, hanno catturato le primissime fasi di questa espulsione, prima che il gas raggiungesse le grandi scale rappresentate nell’immagine. Crediti: ESO/M. Kornmesser
I ricercatori intendono usare ancora il radiotelescopio ALMA per ottenere osservazioni a risoluzione ancora superiore e più profonde della galassia ID2299 per capire meglio le dinamiche del gas espulso. Gli studi sui meccanismi di evoluzione delle galassie stanno diventando sempre più sofisticati, in questo caso per capire cosa possa portare alla morte di una galassia.
Il nostro Universo è un libro di storia aperto dove è possibile vedere in tempo reale il passato delle galassie lontane, con il quale poi comprendere sempre più le leggi che lo governano.
Lo studio è stato pubblicato lunedì sulla rivista Nature Astronomy .
Prima di tutto, Buona Pasqua! La voglia di evadere è tanta, ma dobbiamo stare in casa. Spero di aiutarvi con queste considerazioni. Il titolo di oggi è evidentemente una provocazione: meglio restare qui sulla Terra e mettersi in testa che è una sola e che la dobbiamo preservare. Credo e spero che questa pandemia di positivo ci lasci una visione diversa del nostro futuro. Un futuro consapevole, equilibrato e sostenibile. Quello di prima non lo era. Non so come sarà, ma sara diverso! Mi è venuta in mente questa provocazione perché, andando a fare la spesa in questi giorni di Covid-19, si vedono immagini surreali. Aria pulita, pochissima gente in giro e quei pochi che si vedono hanno tutti una mascherina sul viso. Certo che su Marte la “mascherina” sarebbe un tantino più pesante e sarebbe accompagnata da una robusta tuta termica. Però sulla Luna e su Marte i “coloni” dovrebbero restare il più possibile “in casa”, un po’ come facciamo noi adesso. Si esce solo per necessità, su un mezzo protetto (le nostre auto hanno aria condizionata e riscaldamento come i mezzi che scorrazzeranno su Marte) ed a trazione elettrica (io l’auto elettrica già ce l’ho anche qui sulla terra). Un mondo ancora lontano ma che si sta avvicinando a grandi passi. L’obiettivo dell’industria aerospaziale di oggi è quelle di studiare e sperimentare soluzioni tese realizzare colonie stabili, abitate ed operative al di fuori della Terra, portando da casa la minore quantità di merce possibile. Portare un KG di qualsiasi cosa nello spazio oggi costa parecchio: $20.000 in orbita bassa e $100.000 sulla Luna. Quindi meno ne porti e meglio è. Bisogna tentare di sfruttare al massimo le risorse locali per produrre: materiale da costruzione; carburante per i razzi; energia e acqua. Sono queste le quattro voci che incidono parecchio sui costi di mantenimento di una colonia lunare. Componenti fondamentali che però oggi hanno già avuto risposte positive, almeno sulla Luna. L’acqua si trova in abbondanza, sotto forma di ghiaccio, all’interno dei crateri ai poli lunari. Con l’acqua e l’energia dai pannelli solari si può ricavare idrogeno ed ossigeno, indispensabili per creare combustibili per razzi ed aria da respirare. L’ossigeno poi si può ricavare anche dalla stessa regolite di superficie senza dover “consumare” della preziosissima acqua. L’articolo che vi propongo oggi riguarda la ricerca avanzata per usare la regolite come materiale da costruzione e l’urina umana come collante. Si avete capito bene: urina! Non spaventatevi. Noi qui sulla Terra, senza dover andare nella stazione spaziale (ISS), già siamo sottoposti a questo processo: la pipi di oggi, di chiunque di noi, servirà a produrre la tazza di tè che berremo domani. È un processo lungo ma inevitabile. Sulla Terra impiega decenni o secoli, mentre sulla ISS il ciclo si chiude in pochi giorni, ma alla fine l’urina diventa acqua potabile. Quindi se in futuro la useremo anche per tenere legati dei polimeri in una specie di “igloo” lunare, non sarà di certo un problema.
Rappresentazione artistica di un robot lunare mentre stampa in 3D la copertura di una cupola. Credit: ESA.
L’uomo è un essere molto curioso ed abbiamo da sempre esplorato i confini conosciuti.
Grazie a Galileo e Copernico abbiamo capito che il nostro pianeta è uno dei tanti che gira intorno al sole e da allora non abbiamo mai smesso di osservare i pianeti intorno a noi, ma oggi è una giornata storica, perché è stata osservata fosfina nella atmosfera di Venere.
La fosfina (PH3) esiste sulla Terra solo attraverso processi biologici (microbi specifici in ambienti privi di ossigeno possono generarla) o attraverso processi industriali in cui è prodotta dalle persone.
Nelle comunità di astronomia / astrobiologia non ci sono altre fonti conosciute di fosfina se non in condizioni di temperature molto estreme come quella nelle calde e dense atmosfere interne di Giove e Saturno (dove si vede la fosfina) o nelle stelle. La fosfina, una volta creata, viene distrutta nel tempo da vari processi, come reazioni con ossigeno e idrogeno o radiazione ultravioletta. Ciò significa che senza una fonte che generi fosfina, dovrebbe scomparire lentamente nel tempo e non essere rilevabile. Vedere la fosfina nell’atmosfera di un pianeta roccioso temperato è quindi considerato molto probabilmente una firma biologica.
Venere
Supponendo che le misurazioni siano reali e accurate e che la fosfina esista nell’atmosfera di Venere in quantità significative, allora ci sono solo due possibili spiegazioni ed entrambe sono un passo avanti molto eccitante: 1- La fonte della fosfina è una sorta di processo fisico o chimico che non è previsto su pianeti rocciosi come Venere. Noi umani siamo infinitamente ignoranti, quindi dobbiamo prima indagare per escludere tutte le altre fonti!!! 2- Viene creata dalla vita (probabili microbi che galleggiano nella “zona abitabile” dell’atmosfera) almeno alla stessa velocità con cui può essere distrutta dai processi naturali.
Trovare la vita su un altro pianeta nel nostro sistema solare è molto significativo e porta ad altre due possibilità stimolanti:
1- La vita si è evoluta in modo indipendente su più pianeti
Se la vita si è evoluta in modo indipendente proprio sotto il nostro naso sul pianeta più vicino a noi, un pianeta che peraltro pensavamo fosse inospitale a causa della sua calda atmosfera acida, allora è assolutamente possibile che la vita sia praticamente ovunque nell’universo! La vita allora è abbondante. Probabilmente la troveremo presto su altri pianeti del sistema solare e vedremo bio firme simili nelle atmosfere dei pianeti attorno ad altre stelle. Se la vita è abbondante, è molto probabile che la vita esista da milioni di anni su milioni di pianeti, e diventa quasi una certezza statistica che la vita da qualche parte dovrebbe essersi evoluta in organismi più complessi e quindi in vita intelligente. Non siamo soli!
2- La vita su Venere e sulla Terra hanno la stessa fonte
Ciò significherebbe che la vita si è prima evoluta da qualche parte, e poi in qualche modo è saltata su altri pianeti. Acquisterebbe maggior credito la tesi della panspermia. La panspermia (Greco: πανσπερμία da πᾶς, πᾶσα, πᾶν (pas, pasa, pan) “tutto” e σπέρμα (sperma) “seme”) è una ipotesi che suggerisce che i semi della vita (in senso ovviamente figurato) siano sparsi per l’Universo, e che la vita sulla Terra sia iniziata con l’arrivo di detti semi e il loro sviluppo.
In ogni caso si tratta di una notizia molto eccitante, che porterà ad una delle conseguenze riassunte qui sotto:
Un incidente aereo che conferma un primato e consolida una tecnologia: un drone a energia solare si schianta negli Stati Uniti dopo il volo record di 64 giorni in completa autonomia.a
L’esercito degli Stati Uniti in una nota ha comunicato che il 18 agosto scorso il drone Zephyr-8, un aereo senza pilota ad anergia solare realizzato dall’Airbus europeo, dopo aver volato per 64 giorni, ha incontrato eventi che hanno portato alla sua chiusura inaspettata sulla struttura di prova nel deserto di Yuma Proving Ground in Arizona.ai immortalate dai satelliti in orbita intorno alla terra
Il comunicato non ha fornito dettagli, ma il sito web Simple Flying, che studia i dati di tracciamento dei voli online, ha affermato che l’aereo high-tech stava volando a forma di S negli Stati Uniti sud-occidentali tra i 12 ed i 15 km di quota quando è improvvisamente disceso a gran velocità.
Lo Zephyr a energia solare, con un’apertura alare di 25 metri e un peso di soli 75 kg, aveva più che raddoppiato il precedente record di volo per un aereo senza pilota.
Il volo è caduto poco prima del record di tutti i tempi per qualsiasi aereo a elica.
Nel 1959 infatti, due piloti fecero volare un Cessna 172 (con un motore nuovo di zecca della Continental Motors Corp., dotato di un sistema di iniezione di alcol) nel deserto sudoccidentale degli Stati Uniti per 64 giorni, 22 ore e 19 minuti, facendo rifornimento due volte al giorno da un camioncino che guidava sotto di loro a terra.
Il rifornimento veniva gestito abbassando un gancio tramite un argano fino a un camion di carburante che avrebbe seguito l’aereo su un tratto di strada rettilineo (come si vede nella foto), di solito due volte al giorno.
Per riempire il serbatoio dell’aereo servivano circa tre minuti.Lo stesso sistema è stato utilizzato per raccogliere regolarmente cibo, olio e altre forniture come asciugamani e acqua per la rasatura e il bagno. Un’impresa resa famosa anche da giornali satirici.
L’immagine fa capire bene quali debbano essere state le difficoltà logistiche imposte ai due conducenti dal dover stare per 64 giorni in uno spazio così ridotto. Peggio che gli astronauti delle missioni Gemini degli anni ‘60.
Ma torniamo allo Zephyr che ovviamente non ha avuto questi problemi perché non aveva nessuno a bordo con bisogni fisiologici e necessità alimentari. Ha volato quasi tutto il tempo nella stratosfera, testando la sua capacità di raccogliere e trasmettere dati ed essere diretto tramite connessioni satellitari, secondo l’esercito e l’Airbus.
Ha il potenziale per fungere da “stazione piattaforma ad alta quota” (HAPS: High Altitude Platform Station ), che è un’unità che può rimanere ad alta quota per lunghi periodi fornendo servizi di comunicazione a banda larga alle regioni remote sottostanti.
Una sorta di satellite artificiale “quasi” geostazionario ma a bassissima quota.
Il primo UAS stratosferico del suo genere, Zephyr fornisce una soluzione persistente e adattabile, a differenza di altri velivoli senza pilota.
La sua persistenza consente la capacità di volare ininterrottamente per mesi, a circa 21 km di quota, al di sopra delle condizioni meteorologiche e del traffico aereo convenzionale.
È l’unico HAPS ad aver dimostrato la longevità giorno/notte nella stratosfera.
Questo significa che è stato trovato il giusto compromesso tra area utile dei pannelli solari, peso del velivolo, peso delle batterie agli ioni di litio (24 kg) che devono immagazzinare l’energia dei pannelli incamerata in eccesso durante il volo diurno. Grazie a questo, il tempo di volo di Zephyr è carbon neutral.
Altre caratteristiche:
Zephyr è il principale sistema aereo senza pilota stratosferico solare-elettrico al mondo, con un’apertura alare di 25 m e un peso inferiore a 75 kg.
Zephyr porterà nuove funzionalità “See, Sense e Connect” a clienti commerciali, istituzionali e militari.
Persistenza: il volo persistente di Zephyr non ha rivali, combinando la persistenza di un satellite geostazionario pur mantenendo la manovrabilità simile a quella di un aereo tradizionale o UAS.
Latenza: Zephyr è abbastanza vicino alle stazioni di terra (circa 20-:-30 km) da avere poca latenza e offrire un servizio quasi in tempo reale (la latenza di comunicazione attraverso un satellite geostazionario che si trova a 36000 km, è parecchie volte più elevata).
Complementare alle soluzioni esistenti: colmando il divario tra torri di terra, velivoli convenzionali e satelliti, Zephyr è posizionato perfettamente per completare e migliorare l’infrastruttura esistente.
Sicuro e protetto: Zephyr è stato in prima linea nell’integrazione degli UAS stratosferici nello spazio aereo, ottenendo approvazioni civili e militari in cinque paesi, in quattro continenti.
Funzionalità Beyond Line of Sight (BLOS): dopo il decollo e l’ascesa nella stratosfera entro otto ore, Zephyr navigherà verso la posizione desiderata, che potrebbe essere a centinaia o migliaia di chilometri di distanza. Zephyr sarà controllato da una stazione di controllo a terra in qualsiasi parte del mondo utilizzando le capacità BLOS.
Celle solari di silicio amorfo a base di GaAs a tripla giunzione metamorfica invertita (IMM) epitassiale lift-off (ELO).
2 Motori sincroni da 450 W cadauno a magneti permanenti (brushless) progettati dalla Newcastle University.
Velocità di crociera: 56 km/h
Massima altitudine (ceiling): 23 km.
Carico pagante (utile) di 5 kg.
Zephyr è in grado di supportare un’ampia gamma di capacità di carico utile, tra cui: radar elettro-ottico, infrarosso, iperspettrale, radar a radiofrequenza passiva (RF), radar ad apertura sintetica (SAR), Early Warning, Lidar e sistema di identificazione automatica (AIS), il sistema di osservazione della Terra interno di Airbus progettato per la stratosfera che fornisce immagini e video elettro-ottici da 18 cm, infrarossi da 70 cm e video. È inoltre compatibile con le capacità di elaborazione avanzate di Airbus Intelligence.
Zephyr ha un’ampia copertura visiva del carico utile di 20 x 30 km che gli consente di fornire una gamma di sorveglianza continua per soddisfare i requisiti della missione, nonché immagini ad alta risoluzione e acquisizione video per la raccolta di informazioni.
I sensori situati nella stratosfera possono rilevare prontamente i cambiamenti nell’ambiente, raccogliendo dati più precisi.
Per quanto riguarda la connettività, uno Zephyr ha la copertura equivalente a quella di 250 torri cellulari in 4G/5G diretto al dispositivo.
Zephyr è uno di tanti esperimenti prodotti in questo campo. Ne voglio citare alcuni che, a mio avviso, meritano attenzione e che non sono da meno in termini di prestazioni ma che hanno avuto percorsi evolutivi meno edificanti.
L’aereo proposto aveva un’apertura alare di 120 metri ed era destinato a rimanere in volo per un massimo di cinque anni alla volta senza dover atterrare.
Aveva 20 motori dello stesso tipo di quelli dello Zephyr progettato dall’Università di Newcastle . Boeing si è aggiudicata un contratto da 89 milioni di dollari dal programma Vulture della DARPA, con Boeing che copre il resto. Doveva effettuare il suo primo volo nel 2014, ma nel 2012 il progetto SolarEagle è stato cancellato.
Poi ci ha provato la ARCAspace con il AirStrato, un veicolo aereo senza pilota di medie dimensioni a energia solare. Erano previste due varianti, AirStrato Explorer con un “ceiling” target di 18 km e AirStrato Pioneer con un ceiling target di 8 km. Si prevedeva di trasportare un carico utile di 45 kg composto da apparecchiature di sorveglianza, strumenti scientifici o batterie aggiuntive per una maggiore autonomia.
Il primo prototipo di volo inaugurale ha avuto luogo il 28 febbraio 2014. Era dotato di un carrello di atterraggio fisso. Furono costruiti altri due prototipi privi di carrello di atterraggio. Invece ARCA ha optato per una catapulta pneumatica come lanciatore e pattini di atterraggio e un paracadute di recupero per l’atterraggio.
Entrambi i prototipi hanno eseguito test di decollo e atterraggio e voli a bassa quota.
Vedremo proliferare questi UAV per la comunicazione e controllo del territorio. L’avvento del 6G tra qualche anno ne provocherà l’espansione (vi invito a leggere un articolo dedicato al 6G sul numero 54 della nostra rivista “Il C.O.S.Mo. News” in uscita su questo sito il primo settembre). I costi arriveranno ad essere ampiamente competitivi rispetto ai ripetitori a terra ma offriranno contemporaneamente servizi importanti sia dal punto di vista civile che militare.
Un problema che comincia a diventare attuale, visto che la NASA sta facendo sul serio. Sulla Luna ci si torna nel 2024… per restarci!
Beh… non esageriamo! Ci staremo sicuramente in orbita con un presidio umano sul Gateway, l’avamposto orbitale posizionato intorno alla Luna che fungerà da base di supporto a lungo termine per tutte le missioni del programma Artemis, ma una base permanente e presidiata sulla superfice della Luna ci vorrà ancora un po’ di tempo, ma non certo decenni!
La NASA fa sul serio perché ha appena firmato un contratto con la SpaceX per lanciare in orbita lunare, a maggio 2024 con un razzo Falcon Heavy, due elementi fondamentali del Lunar Gateway.
Gli elementi saranno il Power and Propulsion Element (PPE, modulo di produzione energia e propulsione) e l’HALO, Habitation and Logistic Outpost (l’avamposto abitativo e logistico).
Nello specifico il PPE, realizzato dalla Maxar Technologies di Westminster in Colorado, è un sistema propulsivo elettrico alimentato a energia solare con una potenza complessiva di 60 kW che permetterà di stabilire e mantenere comunicazioni ad alta velocità con la Terra e di gestire il controllo dell’assetto dell’avamposto e dell’orbita sulla quale sarà posizionato, con la possibilità di variare quest’ultima al fine di fornire un accesso più rapido e semplice alla superficie lunare.
HALO sarà invece il modulo abitativo, costruito dalla Northrop Grumman Space Systems di Dulles in Virginia, nel quale risiederanno gli astronauti che visiteranno il Gateway. È costituito da una sezione pressurizzata nella quale saranno presenti tutti i supporti vitali di base e che fungerà da centro di comando e controllo dell’intera struttura. Permetterà inoltre di svolgere attività di ricerca scientifica, distribuirà l’energia prodotta dal modulo propulsivo, assicurerà il controllo termico della stazione e sarà infine dotato di diverse zone di attracco per supportare e gestire i futuri moduli e i veicoli che visiteranno il Gateway.
L’avamposto, molto più piccolo dell’attuale Stazione Spaziale Internazionale, sarà posizionato su una particolare orbita definita Near-rectilinear halo orbit, ovvero un’orbita halo quasi rettilinea con pericinzio e apocinzio a distanza rispettivamente di 3.000 e 70.000 km dalla superficie della Luna.
Le particolari condizioni “ambientali” in cui il Gateway si troverà permetteranno alla NASA e ai suoi partner internazionali di svolgere ricerche scientifiche e tecnologiche senza precedenti, sviluppando così competenze e conoscenze fondamentali per lo sviluppo dell’esplorazione umana dello spazio.
Ma quando poi dovremo presidiare e quindi vivere per mesi sulla superficie della Luna ci servirà una risorsa essenziale: l’acqua! Ma come si fa ad estrarre acqua dalla Luna?
Comprendere le fonti dell’acqua lunare è fondamentale per studiare la storia dell’evoluzione lunare, così come l’interazione del vento solare con la Luna e altri corpi senz’aria. Recenti osservazioni spettrali orbitali hanno rivelato che il vento solare è un significativo fattore esogeno dell’idratazione superficiale lunare.
Ciò indica che l’abbondanza di acqua nelle regioni polari può essere saturata o integrata da altre possibili fonti, come il vento terrestre (particelle dalla magnetosfera, distinte dal vento solare), che possono compensare le perdite di diffusione termica mentre la Luna si trova all’interno della magnetosfera terrestre. Questo lavoro fornisce alcuni indizi per gli studi sui sistemi pianeta-luna, in base al quale il vento planetario funge da ponte che collega il pianeta con le sue lune.
Ma la fonte principale di acqua sottoforma di ghiaccio resta comunque la zona polare.
L’acqua lunare è stata trovata bloccata sotto forma di ghiaccio nei crateri freddi, permanentemente ombreggiati ai poli della Luna, e alla deriva sotto forma di gas nella sottilissima atmosfera lunare. Inoltre, abbiamo scoperto che l’acqua esiste in tracce sulla superficie della Luna, legata ai minerali lunari. Ma l’acqua lunare è più complicata della sua semplice presenza o assenza. Si pensa anche che la Luna abbia un ciclo dell’acqua: l’acqua viene continuamente creata o consegnata alla superficie della Luna, quindi distrutta o rimossa da essa.
Comprendere i processi di guida in questo ciclo ci consentirà di sfruttare al meglio le risorse della Luna e di approfondire la nostra comprensione della fisica che influenza i corpi rocciosi senz’aria in tutto il nostro sistema solare e oltre. Sulla base di esperimenti di laboratorio e osservazioni lunari, ecco la nostra comprensione finora:
Produzione.
Riteniamo che la produzione continua di acqua superficiale lunare possa essere in gran parte guidata dai protoni in arrivo (nuclei di idrogeno) dal vento solare, che poi si legano con l’ossigeno nei minerali lunari per formare l’acqua. Possono anche contribuire altri processi, come la produzione da fonti aggiuntive di protoni in arrivo o il rilascio episodico di acqua tramite comete e asteroidi.
Rimozione.
L’acqua sulla superficie lunare viene rimossa principalmente attraverso processi continui come la fotodissociazione, la decomposizione delle molecole d’acqua da parte della luce solare.
Con le ricche osservazioni recentemente prodotte da missioni come lo spettrometro Moon Mineralogy Mapper (M3) della NASA sulla sonda orbitante indiana Chandrayaan-1, siamo attualmente in una posizione eccellente per testare questa comprensione.
In una nuova pubblicazione guidata da Huizi Wang (Università di Shandong e Accademia delle scienze cinese), un team congiunto di fisici spaziali e scienziati planetari presenta un’esplorazione della produzione di acqua sulla superficie della Luna.
Produzione ventosa.
Mentre la Luna circonda la Terra, trascorre 3-5 giorni ogni mese al riparo dal vento solare dalla magnetosfera terrestre. Se i protoni in arrivo dal vento solare sono il motore principale della produzione di acqua lunare, sostengono Wang e collaboratori, le misurazioni dell’abbondanza di acqua lunare dovrebbero mostrare una diminuzione durante quei 3-5 giorni, supponendo che l’acqua continui a essere distrutta alla stessa velocità tramite la fotodissociazione .
Invece, gli autori scoprono che la spettroscopia di M3 non rivela alcun cambiamento nell’abbondanza di acqua sull’orbita lunare completa, nonostante le osservazioni mostrino il previsto calo dell’energia eolica solare in arrivo quando la Luna passa attraverso la magnetosfera terrestre.
Un’altra fonte potrebbe contribuire alla produzione di acqua sulla Luna, mantenendo costanti le abbondanze? Wang e collaboratori dimostrano che quando la Luna è protetta dal vento solare, i protoni in arrivo dal vento terrestre – un flusso più debole di particelle cariche dalla magnetosfera terrestre – potrebbero fornire i protoni necessari per mantenere le abbondanze d’acqua osservate sulla superficie della Luna.
Ci sono ancora molte domande aperte, ma il futuro riserva maggiori opportunità per affinare la nostra comprensione. La missione lunare cinese Chang’e 5 ha misurato con successo il materiale lunare e riportato campioni sulla Terra alla fine dell’anno scorso, e le missioni Artemis sulla Luna in programma forniranno presto ulteriori informazioni.
