Lunar Trailblazer alla scoperta dell’acqua lunare: un viaggio verso le risorse del futuro

Lo scorso mercoledì 26 febbraio, è partita alla volta della Luna una nuova missione spaziale che promette di rivoluzionare la nostra comprensione delle risorse idriche presenti sul nostro satellite. Protagonista è Lunar Trailblazer, una sonda dalle dimensioni di una lavatrice (pesa circa 200 kg), che avrà il compito di mappare la distribuzione dell’acqua sulla superficie lunare e di studiarne il ciclo. La missione è frutto del programma SIMPLEx (Small Innovative Missions for Planetary Exploration) della NASA, che promuove piccole sonde scientifiche lanciate come “passeggeri secondari” su razzi diretti verso altri corpi celesti.

Lunar Trailblazer servirà a:

1. Individuare le fonti d’acqua sulla Luna e capire quanto siano abbondanti.
2. Determinare la natura del ciclo dell’acqua lunare, ossia come e perché l’acqua si sposta o si accumula in determinate aree.
3. Fornire indicazioni utili per future missioni umane e robotiche sulla Luna, specialmente su come estrarre e utilizzare le risorse di acqua (sia come acqua potabile che come potenziale combustibile per i razzi o riserva di ossigeno).

Una parte fondamentale della ricerca si concentrerà sui crateri perennemente in ombra al Polo Sud lunare, dove potrebbero nascondersi ingenti quantità di ghiaccio d’acqua (si stima fino a 600 milioni di tonnellate). Comprendere se quest’acqua è effettivamente presente e in che forma è conservata è cruciale per l’esplorazione futura.

Come funziona la sonda

La sonda è dotata di due strumenti scientifici all’avanguardia:

1. Lunar Thermal Mapper (LTM), sviluppato dal Planetary Experiments Group del Dipartimento di Fisica dell’Università di Oxford, grazie a un finanziamento di 3,1 milioni di sterline da parte dell’UK Space Agency e del Dipartimento per la Scienza, l’Innovazione e la Tecnologia (DSIT).
   • Misura la temperatura superficiale della Luna utilizzando quattro canali a infrarossi “broadband” (ovvero più ampi) in un intervallo che va da circa -163 °C a 127 °C.
   • Dispone, inoltre, di undici canali a infrarossi “narrowband” (più selettivi) dedicati a identificare le differenze nella composizione dei minerali silicati sulla superficie lunare.
   • Queste misurazioni termiche e mineralogiche servono a confermare e calibrare i dati sull’acqua ottenuti dall’altro strumento di bordo.
2. High-resolution Volatiles and Minerals Moon Mapper (HVM3), costruito dal Jet Propulsion Laboratory (JPL) della NASA.
   • È progettato per individuare la “firma” spettrale dell’acqua (la traccia lasciata da questo elemento nella luce solare riflessa) e determinare in quale forma si presenti (ghiaccio, vapore, molecole intrappolate nelle rocce, ecc.).
   • Poiché la temperatura della superficie influenza il segnale di assorbimento dell’acqua, la mappatura di HVM3 viene continuamente calibrata grazie ai dati termici registrati nello stesso momento dal LTM.

Un viaggio “a basso consumo energetico”

Il lancio è avvenuto come payload secondario assieme a un lander lunare di Intuitive Machines, partito da Cape Canaveral, in Florida. Per raggiungere l’orbita finale di circa 100 km di altezza intorno alla Luna, Lunar Trailblazer sfrutterà la tecnica del trasferimento a bassa energia:

• La sonda, spinta dal razzo, passerà inizialmente oltre la Luna e si dirigerà nello spazio profondo, per poi essere ricatturata dall’attrazione gravitazionale terrestre e lunare.
• Durante questo tragitto, piccoli aggiustamenti di rotta serviranno a posizionarla gradualmente nell’orbita desiderata.
• Il viaggio completo dovrebbe durare dai quattro ai sette mesi.

I primi risultati e il futuro dell’esplorazione

Se tutto procederà secondo i piani, entro tre giorni dall’entrata in orbita lunare la sonda inizierà a inviare le prime immagini termiche della superficie. L’insieme dei dati raccolti dall’LTM e dall’HVM3 permetterà di produrre le mappe più dettagliate mai realizzate sull’acqua lunare, offrendo risposte fondamentali su:

• La quantità di acqua effettivamente presente.
• Il ciclo di spostamento di quest’acqua tra il giorno e la notte lunari.
• Le origini di queste riserve (impatti di comete o asteroidi, antiche eruzioni vulcaniche, oppure interazione tra idrogeno del vento solare e ossigeno lunare).
• La possibilità di utilizzo futuro dell’acqua, sia come fonte di sostentamento umano sia come combustibile e riserva di ossigeno.

Neil Bowles, responsabile scientifico dell’LTM presso l’Università di Oxford, sottolinea come il lancio sia un traguardo importante per l’intero team, dopo anni di progettazione e test. Secondo Bowles, la capacità di misurare la temperatura e la composizione superficiale sarà cruciale per confermare la presenza di acqua individuata dall’HVM3, permettendo di delineare una mappa completa e accurata delle risorse idriche lunari.

Lauren Taylor, a capo dei progetti principali presso l’UK Space Agency, ha evidenziato il ruolo guida del Regno Unito nell’esplorazione spaziale: “Questa missione fornirà dati inestimabili sulle risorse di acqua lunare, sostenendo le future missioni umane e approfondendo la nostra conoscenza dell’ambiente lunare”.

Una “stazione di servizio”

Lunar Trailblazer rappresenta un passo avanti nella conoscenza del nostro satellite naturale. Mappare l’acqua e i minerali della Luna non solo aiuterà a rispondere a questioni scientifiche di lunga data, ma avrà implicazioni concrete per il futuro dell’esplorazione spaziale. Se verrà confermata la presenza di grandi quantità di ghiaccio nell’area del Polo Sud, le prossime missioni umane o robotiche potrebbero fare affidamento sulle risorse locali per rimanere più a lungo e andare oltre, trasformando la Luna in una sorta di “stazione di servizio” per il Sistema Solare.

Stefano Camilloni