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Il programma Artemis, che riporterà gli esseri umani sulla Luna, sarà molto più articolato e duraturo del precedente Apollo.
La più importante tra le novità previste sarà la presenza di una stazione spaziale cislunare, chiamata Lunar Gateway, insieme a una o più navette che faranno la spola tra la stazione e la superficie del nostro satellite.
Questo continuo andare e venire si traduce in una una serie di nuove sfide per gli ingegneri e tecnici che stanno lavorando al programma perché, oltre ai problemi di natura tecnico-logistica, dovranno preoccuparsi anche di quelli legati all’usura e all’integrità degli strumenti, messi a dura prova dall’utilizzo e l’esposizione prolungata in ambienti ostili.
Tra i problemi che impensieriscono di più, c’è quello subdolo e ancora poco conosciuto della polvere lunare, una miscela estremamente fine e di frammenti di roccia e polveri che si deposita ovunque, finendo per danneggiare sia le tute spaziali che la strumentazione di bordo.
Il problema della polvere lunare era già noto durante il programma Apollo, ma in quel caso l’esposizione era limitata alle poche ore in cui gli astronauti erano fuori dal Lem a raccogliere campioni, a fare esperimenti e foto. La quantità che rimaneva attaccata alle tute e che portavano dentro al Lem non era considerata particolarmente preoccupante.
La Luna è praticamente avvolta da uno strato di polveri in sospensione, frutto della frammentazione di rocce meteoritiche che hanno colpito la superficie con una velocità di 20 chilometri al secondo, disintegrandosi. Questi frammenti non vengono smussati dall’erosione dell’aria o acqua, dato che sulla Luna sono assenti, per cui alcuni sono affilati, taglienti.
La polvere poi è carica elettricamente e per questo resta facilmente attaccata a qualsiasi materiale con cui entra in contatto, destando seria preoccupazione.
Ogni volta che una navetta tornerà dal polo sud lunare per attraccare alla Gateway, porterà inevitabilmente con sé una certa quantità di polvere. Se questa riuscirà a penetrare nella Stazione spaziale ci sarà il rischio concreto che danneggi gli strumenti di navigazione, quelli scientifici e i sistemi robotici.
Per questa ragione, la Nasa ha incaricato un team di scienziati del Johnson Space Center di studiare a fondo il problema e trovare le soluzioni.
A capo della squadra c’è il fisico Josh Litofsky, che chiarisce subito l’importanza primaria di questi studi: «Anche una piccola quantità di polvere lunare può avere un impatto profondo sull’equipaggiamento e i sistemi».
Il lavoro di Litofsky e il suo del team punta inizialmente a convalidare degli studi precedenti sullo stesso argomento, svolti dal ricercatore Ronald Lee sempre al Johnson Space Center.
Si tratta della ricerca intitolata ‘Goldmap‘, acronimo per ‘Gateway On-orbit Lunar Dust Modeling and Analysis Program’, che tenta di predire il comportamento della polvere quando si deposita sulle superfici esterne della Gateway, prendendo in considerazione fattori come il design, la configurazione della Stazione, i materiali usati e le condizioni ambientali in cui opererà, cioè in orbita intorno alla Luna.
Queste primi studi e simulazioni hanno anche dimostrato che, nel tempo, la Gateway finirà per essere circondata da una nuvola di polvere lunare in sospensione. I grani più grandi si attaccheranno alle paratie e la Gateway sarà esteticamente sempre più ‘sporca’.
I depositi di polvere sui pannelli solari finiranno per ridurre le prestazioni, rallentando l’accumulo di energia necessaria per alimentare la Stazione.
Accanto a questi depositi esterni, che già sono in grado di alterare la corretta funzionalità della Stazione Spaziale, ci sono poi tutti i problemi che provocherà quella che entra, ad esempio quella attaccata sulle le tute spaziali e gli strumenti usati dagli astronauti.
La longevità della Lunar Gateway sarò quindi strettamente legata all’azione della polvere lunare. I suoi effetti su persone e cose non sono ancora del tutto noti e gli studi in corso, insieme ad altri, serviranno anche a scoprire se ci sono aspetti sconosciuti che dovranno essere tenuti in considerazione.
Queste ricerche non sono solo utili al programma Artemis, ma anche per i viaggi interplanetari verso altri corpi celesti, come Marte. Sul pianeta rosso la polvere domina, le tempeste di sabbia sono continue e imponenti, capaci di estendersi per l’intero pianeta e durare anche un anno intero. Anche là i granelli sono caricati elettricamente e chimicamente, quindi restano attaccati a ogni cosa con cui vengono a contatto come quelli della polvere lunare.
Nel 2018 una delle tempeste di polvere più imponenti registrate fermò per sempre il rover Nasa Opportunity, coprendo i pannelli solari fino a impedire la ricarica delle batterie.
Foto di apertura: Il ricercatore Josh Litofsky sistema dei campioni di polvere lunare in una camera a vuoto, per osservare in che modo si attacca ai materiali con cui si costruirà la Stazione Spaziale Gateway
Crediti; Nasa/Bill Stafford
