Quando arriva fino ad esso, la Luna è un ambiente piuttosto ostile. È estremamente freddo, coperto di polvere caricata elettrostaticamente che si aggrappa a tutto (e potrebbe causare problemi respiratori se inalato), e la sua superficie è costantemente bombardata da radiazioni e meteoriti occasionali. Eppure, la Luna ha anche molto da fare per quanto riguarda lo stabilire una presenza umana.
Oltre a offrire agli astronauti ampie opportunità di ricerca, gli scienziati hanno teorizzato per decenni che il ghiaccio d'acqua esiste sulla superficie lunare. Ma grazie a un nuovo studio condotto da un team di scienziati supportati dalla NASA, ora abbiamo la prova definitiva che la Luna ha un abbondante approvvigionamento di ghiaccio d'acqua nelle sue regioni polari. Questa notizia potrebbe alimentare ulteriormente la NASA e altri piani delle agenzie spaziali per costruire una base lì nei prossimi decenni.
Lo studio, intitolato "Prove dirette del ghiaccio d'acqua esposto in superficie nelle regioni polari lunari", è apparso di recente nel Atti della National Academy of Sciences. Lo studio è stato condotto da Shuai Li - ricercatore post-dottorato presso l'Università delle Hawaii - e ha incluso membri della Brown University, della University of Colorado Boulder, della University of California Los Angeles (UCLA), della John Hopkins University e del NASA Ames Research Center .
La possibilità che il ghiaccio d'acqua lunare esista all'interno delle regioni permanentemente in ombra (PSR) - cioè le regioni polari craterizzate - fu inizialmente suggerita negli anni '60. Tuttavia, non è stato fino al 2008 che sono iniziate ad emergere le prime linee di prova dell'esistenza di acqua lunare. Questi includevano lo studio di campioni di rocce lunari che furono riportati dagli astronauti dell'Apollo, che rivelarono prove di molecole d'acqua intrappolate in perle di vetro vulcanico.
Prima di questo, gli scienziati della NASA avevano creduto che le tracce di acqua che avevano trovato in questi campioni fossero il risultato della contaminazione. È stato anche nel 2008 che l'India Chandrayaan-1 orbiter e le sue sonde di accompagnamento - che includevano la Moon Impact Probe (MIP) progettata in India e il Moon Minerology Mapper (M³) della NASA - hanno trovato prove indirette di acqua nella regione polare meridionale della Luna.
Ciò includeva prove di idrogeno nei detriti rilasciati dal MIP dopo che ebbe un impatto sul cratere di Shackleton. Questi risultati sono stati confermati dal Moon Minerology Mapper (M³) della NASA, che ha anche notato la presenza di idrogeno su gran parte della regione polare meridionale. Un anno dopo, anche le missioni NASA Crater Observation and Sensing Satellite (LCROSS) e Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO) della NASA hanno trovato prove di acqua nell'area lunare del sud polare.
Tuttavia, nessuna di queste missioni è stata in grado di fornire prove dirette dell'acqua lunare. Sperando di porre rimedio a questo, Li e i suoi colleghi hanno consultato i dati della missione M³ e li hanno confrontati con i dati acquisiti dal Lunar Orbiter Laser Altimeter (LOLA), Lyman-Alpha Mapping Project e Diviner Lunar Radiometer Experiment a bordo della missione Lunar Reconnaissance Orbiter.
Quello che hanno trovato sono state le caratteristiche di assorbimento nel M3 dati simili a quelli del ghiaccio d'acqua puro che erano stati misurati in laboratorio. Come ha detto Li in un recente comunicato stampa dell'Università delle Hawaii:
“Abbiamo scoperto che la distribuzione del ghiaccio sulla superficie lunare è molto irregolare, il che è molto diverso da altri corpi planetari come Mercurio e Cerere, dove il ghiaccio è relativamente puro e abbondante. Le caratteristiche spettrali del nostro ghiaccio rilevato suggeriscono che sono state formate dalla lenta condensa da una fase vapore a causa dell'impatto o della migrazione dell'acqua dallo spazio. "
Non è stato un compito facile, poiché la missione M³ è stata progettata per misurare la luce riflessa dalle regioni illuminate sulla Luna. Tuttavia, ai PSR non esiste la luce solare diretta, il che significa che l'M³ poteva misurare solo la luce diffusa in queste aree. Ciò è stato ulteriormente complicato dal fatto che la Luna non ha atmosfera, il che significa che la luce che rimbalza intorno alla superficie è sparsa debolmente e produce un segnale debole.
"Questa è stata una scoperta davvero sorprendente", ha detto Li. “Mentre ero interessato a vedere cosa avrei potuto trovare in M3 dati da RSP, Non avevo alcuna speranza di vedere le caratteristiche del ghiaccio quando ho iniziato questo progetto. Sono rimasto sbalordito quando ho guardato più da vicino e ho trovato tali caratteristiche spettrali significative nelle misurazioni. ”
Queste scoperte sono interessanti notizie per la NASA e altre agenzie spaziali che sperano di costruire un avamposto lunare, a partire dal prossimo decennio. Questi includono il piano dell'ESA di costruire un "villaggio lunare internazionale", che fungerebbe da successore spirituale della Stazione Spaziale Internazionale (ISS). La NASA ha anche proposto di costruire una base lunare nel prossimo decennio, che potrebbe essere localizzata nei PSR o in tubi di lava stabili.
Roscosmos e l'Amministrazione spaziale nazionale cinese (CNSA) hanno anche annunciato i propri piani per un avamposto lunare, che sarebbe il culmine dei programmi di esplorazione lunare che vedrebbero le missioni con equipaggio inviate in superficie alla fine degli anni '20 e '20. La conferma che le regioni polari lunari hanno un sacco di ghiaccio d'acqua avvicina efficacemente tutti questi piani alla realtà.
Fondamentalmente, la forte presenza di ghiaccio sulla superficie indica che potrebbe esserci molto di più sotto la superficie. Questo ghiaccio non solo poteva essere usato per fornire acqua potabile agli equipaggi di una base lunare, ma poteva anche essere usato per produrre combustibile idrazinico. Questa base potrebbe quindi fungere da stazione di rifornimento per le missioni dirette su Marte o più lontano nel Sistema Solare, potenzialmente facendo risparmiare miliardi al costo delle missioni spaziali di lunga durata.
È stato chiaro per qualche tempo che le principali agenzie spaziali del mondo intendono che l'umanità ritorni sulla Luna. Tuttavia, questa volta, vogliono che restiamo lì. Oltre a sviluppare la tecnologia e i componenti necessari per far sì che ciò accada, è fondamentale anche garantire che vi siano risorse sufficienti per l'utilizzo locale.
E assicurati di controllare questo video sull'acqua lunare, per gentile concessione della NASA:
