Chi sta orbitando attorno alla Luna?

Lo spazio attorno alla Terra è un luogo molto trafficato. In questo momento, sopra le nostre teste orbitano circa 500 satelliti in piena attività. Alcuni trasmettono segnali per comunicazioni radio, tv e telefonìa; altri raccolgono informazioni sull’atmosfera terrestre e sulla situazione metereologica. Altri ancora ci aiutano a “navigare” quaggiù sulla Terra, mentre il resto conducono ricerche ed esperimenti.

Luna crescente a Beijing, Cina

Molto presto, anche le zone circostanti la Luna saranno affollate. Cina, Giappone, India, Russia e anche gli Stati Uniti hanno inviato o pianificato l’invio di satelliti artificiali per lo studio ravvicinato di caratteristiche e risorse del nostro amato satellite naturale.

Ma cosa rende la Luna un traguardo così tanto ambìto?

Una motivazione è certamente la vicinanza. E’ lì – a due passi. Possiamo vederla e studiarla meglio di qualsiasi altro oggetto nello spazio. È raggiungibile anche da paesi in cui i programmi spaziali sono allo stato iniziale: rappresenta per loro il primo grande passo. E infatti, due di quelle nazioni sono già lì: Giappone e Cina.

La nave spaziale giapponese Kaguya, in precedenza nota come SELENE, ha raggiunto la Luna ad ottobre 2007. La sua missione: disegnare mappe dettagliate della superficie lunare alla ricerca di acqua (una risorsa fondamentale per i futuri sbarchi) congelata in crateri profondi, e lo studio del $campo$ gravitazionale lunare.

Barbara Cohen, uno scienziato lunare della NASA al MSFC dice: “Kaguya è attualmente la Cadillac delle missioni. E’ enorme, composta da tre satelliti, e dispone di un’ottima strumentazione. Raccoglierà una grossa mole di dati ad alta definizione come nessun altro satellite può fare. In più, sarà in grado di puntare simultaneamente tutti i suoi strumenti verso il medesimo punto sulla luna”.

A bordo della navetta principale di Kaguya ci sono 13 strumenti scientifici, tra cui una fotocamera HDTV (TV ad alta definizione) che invia immagini incredibili di paesaggi a largo $campo$, come quella in figura:

Sopra: Immagine ad alta definizione – La Terra sorge sull’orizzonte lunare. Credit: Japan’s Kaguya lunar orbiter

Appena un mese dopo il Giappone, è stata la volta della Cina: la nave spaziale cinese Chang’e-1 è entrata in orbita lunare il 5 novembre 2007. Nel corso della missione – della durata di un anno – mapperà la Luna scattando immagini tridimensionali dell’intera superficie ed invierà a terra le prime immagini dettagliate di alcune aree vicino ai poli, dove vi è più probabilità di trovare acqua ghiacciata.

Chang’e-1 è il primo di una serie di tre veicoli spaziali cinesi: poi sarà la volta di Chang’e-2, un lander con a bordo un piccolo rover. Per finire, Chang’e-3 riporterà sulla Terra campioni lunari. L’obiettivo dei cinesi è di inviare un equiaggio umano per costruire un avamposto lunare, ma per ora procedono passo dopo passo raccogliendo informazioni ed esperienza in ambito spaziale.

Entro la fine di quest’anno l’India prevede di inviare sulla Luna la sonda Chandrayaan-1. In Sanskrit “Chandrayaan” significa “Navetta lunare”. Uno strumento sponsorizzato dalla NASA, il Moon Mineralogy Mapper, utilizzerà uno spettrometro ad infrarossi per sondare il terreno lunare e fornirà un quadro dettagliato sulla distribuzione dei minerali. Chandrayaan-2, il cui lancio è previsto per il 2010 o 2011, rilascerà una sonda (rover) robotizzata sul nostro satellite. il Rover si muoverà sulla superficie lunare, raccoglierà campioni di terreno e rocce, eseguirà analisi chimiche, ed invierà i dati alla nave spaziale orbitante.

La NASA è molto coinvolta in questa “Grande Corsa alla Luna”. Entro la fine di quest’anno, l’agenzia prevede di lanciare il Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO), una nave spaziale il cui scopo sarà mappare il territorio lunare e individuare risorse chiave che vanno da acqua a materiali da costruzione.

“La missione LRO fornirà immagini alla miglior risoluzione – a circa 50 centimetri per pixel – rispetto a tutti gli strumenti attualmente utilizzati sulla luna”, afferma Cohen. “Questo significa che saremo in grado di vedere rocce di circa mezzo metro di diametro, il che permetterebbe di scegliere con accuratezza i potenziali siti di atterraggio per una missione con equipaggio umano. LRO avrà anche uno strumento costituito da tessuto artificiale per simulare i danni da radiazioni sulla pelle umana.

Sopra: Una foto a 50cm di risoluzione, la stessa che avranno le foto prodotte dal Lunar Reconnaissance Orbiter

Nel 2011 la NASA Gravity Recovery and Interior Laboratory (GRAIL) osserverà in profondità la Luna per scoprirne anatomia e storia. Questa missione – parte del programma Discovery della NASA – lancerà due navi spaziali gemelle intorno al satellite per diversi mesi, allo scopo di misurare accuratamente il suo $campo$ di gravità. Entrambe le missioni LRO e GRAIL forniranno valide informazioni per pianificare un ritorno degli Stati Uniti sul suolo lunare entro il prossimo decennio.

Ma come, gli Stati Uniti non sono già stati lassù? Vero, ma senza gli strumenti di oggi e non abbastanza a lungo per fare analisi dettagliate. L’attrazione di tornare lassù è forte. Il dott. Wesley Huntress, direttore della Carnegie Institution’s Geophysical Laboratory, ci spiega meglio:

“… Molte nazioni con programmi spaziali emergenti vedono la conquista della Luna come il vero primo $obiettivo$. Ci sarà una rinascita scientifica delle esplorazioni lunari nel prossimo decennio a cui gli Stati Uniti non vogliono certo mancare. Questa considerazione per la Luna nei programmi spaziali esordienti, può fungere da catalizzatore per una cooperazione internazionale nell’esplorazione spaziale…”

Ma il quadro descritto sarebbe incompleto senza la presenza di un pioniere lunare: la Russia. Dopo le corse alla conquista della luna negli anni ’70, la Russia ha praticamente abbandonato l’esplorazione lunare. Ora, il programma spaziale russo, con $obiettivo$ (neanche a dirlo) costruzione di un avamposto, potrebbe lanciare il suo progetto Luna-Glob entro i prossimi anni. I progetti includono un orbiter, che dispiegherà 13 sonde, includendo trivellatori e lander, per rispondere alle domande circa l’origine della luna e per la ricerca di acqua allo stato ghiacciato.

“C’è un po di sovrapposizione tra gli obiettivi delle missioni, ma questo è positivo in ambito scientifico”, aggiunge Cohen. “Avremo molti dati generati da strumenti simili. La NASA non vuole un eccesso di dipendenza da altri paesi per raccogliere i dati necessari ad un ritorno umano sulla luna . Che cosa succede se un altro paese cancella il suo impegno o il loro progetto spaziale fallisce? Noi piuttosto supporteremo le nostre missioni con una suite di strumenti proprietari, allo scopo di ottenere uno strato di dati di base, e poi sicuramente collaboreremo con gli altri paesi per condividere, migliorare e perfezionare I dati. ”

Quanto tempo sarà necessario per vedere la Luna circondata da un traffico satellitare simile a quello terrestre? Non molto, visto il gran numero di progetti in fase di sviluppo. Entro la fine del 2011 si potranno già contare nove satelliti orbitanti. E’ già un buon inizio.