Economici, robusti e in grado di acquisire dati su lunghe distanze: sono i cavi in fibra ottica che, comunemente utilizzati sul nostro pianeta, potrebbero essere uno strumento efficace per rilevare i movimenti del suolo lunare. Questo inedito impiego della fibra ottica è al centro di due recenti studi, curati da un team di scienziati dei Laboratori Nazionali di Los Alamos (Stati Uniti) e del Politecnico Federale di Zurigo; le ricerche sono state pubblicate su Icarus e su Earth and Space Science.
La Luna è soggetta a una notevole attività sismica: tuttavia, non avendo placche tettoniche, tale attività è prodotta essenzialmente dall’attrazione gravitazionale esercitata dalla Terra, da impatti di meteoriti e dall’escursione termica tra giorno e notte. Gli sbalzi di temperatura, ad esempio, provocano l’espansione e la contrazione del suolo lunare, da cui derivano scosse piccole e superficiali. Un’altra peculiarità dei terremoti lunari è la loro durata: la Luna – spiegano gli studiosi – non dissipa bene l’energia prodotta dalle scosse e quindi l’attività sismica impiega molto tempo prima di attenuarsi.
I terremoti lunari sono stati oggetto di indagine sin dai tempi programma Apollo, quando, tra il 1969 e il 1972, furono collocati sulla superficie del corpo celeste diversi sismometri che hanno inviato dati ai tecnici della Nasa fino al 1977. Gli autori degli studi ritengono che l’utilizzo dei sismometri sia piuttosto costoso e presenti dei limiti, dato che tali strumenti vengono installati in un punto specifico e acquisiscono dati solo sulla zona prescelta. I cavi in fibra ottica, invece, consentirebbero di superare queste criticità e di raccogliere informazioni su porzioni di territorio più ampie; inoltre, potrebbero sollevare i futuri esploratori lunari dall’incombenza di percorrere lunghe distanze per installare i sensori o di ricorrere a complessi sistemi di supporto in situ come avvenne durante le missioni Apollo.
Nello specifico, lo studio di Icarus ha esaminato la profondità cui i cavi dovrebbero essere interrati nel suolo lunare, partendo dal presupposto che sulla Terra l’interramento è necessario per evitare fattori di disturbo esterni, come i venti: la Luna, però, ha un’esosfera sottile e questo fattore potrebbe influire sull’effettivo livello di profondità dei cavi. I ricercatori hanno svolto varie prove a diverse profondità nei Laboratori d Los Alamos, simulando onde sismiche: l’esito dei test ha mostrato che il fattore profondità dell’interramento non ha influenzato particolarmente la chiarezza dei segnali registrati.
Lo studio di Earth and Space Science si è invece centrato su un altro aspetto: le scelte progettuali che potrebbero rendere più affidabili i cavi installati sulla superficie della Luna. Dall’analisi è emerso che cavi più rigidi e spessi, in contatto continuo con il terreno, migliorerebbe la forza del segnale. Questa opzione però presenta una criticità: un peso maggiore dei materiali, creando così una difficoltà nel trasporto dalla Terra. I dati raccolti dai cavi, secondo gli studiosi, potrebbero inoltre fornire informazioni utili sia sulla struttura interna della Luna, sia sulla diffusione dei detriti che inevitabilmente si formano durante l’allunaggio di veicoli.
Gli autori dei due studi ritengono che il loro lavoro possa avere ricadute interessanti anche per quanto riguarda l’utilizzo della fibra ottica sulla Terra: i cavi sono impiegati da tanti anni in vari settori, in primis le telecomunicazioni, ma potrebbero essere proficuamente utilizzati in superficie per diversi tipi di monitoraggio che spaziano dal traffico navale alla migrazione degli animali.
In alto: la Luna (Crediti: Nasa)
In basso: il test sui cavi in fibra ottica effettuato presso i Laboratori di Los Alamos (Crediti: Los Alamos National Laboratory)
