Un "regalo" dalla Luna
Dispositivo di perforazione
Per il Natale 2021, al Lunar Sample della NASA, sarà aperto un regalo piuttosto speciale: uno strumento di perforazione costruito dall'ESA aprirà un contenitore di suolo lunare dall'Apollo 17 che è rimasto intatto per quasi 50 anni. (1972). L'apertura permetterà l'estrazione di preziosi gas lunari che potrebbero essere stati conservati all'interno del campione.
L'analisi dei volatili gassosi permetterà agli scienziati di comprendere meglio la geologia della Luna e aiuterà gli ingegneri a progettare migliori strumenti e tecniche di campionamento per le future missioni sulla Luna o su Marte.
L'astronauta dell'Apollo 17 Gene Cernan sulla Luna
L'esperimento di estrazione di gas fa parte del più ampio programma l'Apollo Next-Generation Sample Analysis (ANGSA) che coordina l'analisi di campioni lunari incontaminati dell'era Apollo. E per la prima volta in assoluto, l'ESA è coinvolta nell'apertura del suolo riportato dalla Luna.
"L'apertura e le analisi di questi campioni, con i progressi tecnici raggiunti dall'era Apollo, possono consentire nuove scoperte scientifiche sulla Luna. Questo può anche ispirare e informare una nuova generazione di esploratori", dice Francesca McDonald, responsabile scientifico e di progetto del contributo dell'ESA all'ANGSA.
Francesca e il collega Timon Schild si sono recati il mese scorso al Johnson Space Center della NASA a Houston, USA, per consegnare il nuovo strumento di perforazione e addestrare il team dei laboratori NASA su come farlo funzionare.
"È un privilegio poter lavorare con il tesoro di antichi campioni lunari che hanno testimoniato la storia del nostro sistema solare, ed essere parte di un programma che può aiutare a rivelarne i segreti", aggiunge Francesca.
Lo strumento è ora in stand-by per essere utilizzato sul contenitore di campioni Apollo nelle prossime settimane.
L'astronauta Gene Cernan ha raccolto il campione sulla Luna nel 1972 presso un deposito di terreno lunare causato da una antica frana che scendeva a cascata nella valle del Taurus-Littrow. L'astronauta dell'Apollo 17, perforò la superficie lunare estraendo dal sottosuolo un tubo cilindrico lungo 70 cm. (Carotaggio).
La metà inferiore di questo campione fu sigillata in un contenitore a tenuta del vuoto sulla superficie lunare. Tornato sulla Terra, il contenitore è stato messo in un'ulteriore camera a vuoto dove è rimasto indisturbato fino ad oggi.
Gli scienziati credono che ci possano essere gas vagamente legati, come idrogeno, elio e gas nobili ancora intrappolati nel contenitore del campione.
"Lo strumento di perforazione è una soluzione per accedere ai gas. Siamo ansiosi di sapere quanto bene il contenitore a vuoto ha conservato il campione e i gas fragili", dice Francesca.
Lo sforzo internazionale può aiutare a sviluppare nuovi contenitori e protocolli di ritorno dei campioni, in particolare per i campioni ricchi di acqua e ghiaccio dalle località polari lunari e per i futuri campioni marziani.
Lo strumento di perforazione dell'ESA, scherzosamente chiamato dal team "l'apriscatole dell'Apollo", può forare il contenitore a vuoto del campione lunare per aiutare la cattura dei gas intrappolati durante la loro fuga.
I gas fragili vengono poi raccolti in contenitori dedicati grazie a un collettore di estrazione progettato da un team partner della Washington University di Saint-Louis, USA.
I contenitori di campioni di gas saranno inviati a laboratori specializzati in tutto il mondo, compresa l'Europa, per studi più dettagliati.
"Ogni componente di gas che viene analizzato può aiutare a raccontare una parte diversa della storia sull'origine e l'evoluzione dei volatili sulla Luna e all'interno del primo sistema solare", dice Francesca.
L'ESA ha sviluppato l'"Apollo can opener" in un periodo di circa 16 mesi in uno sforzo veramente internazionale. Esperti scientifici e tecnici di sei diversi team e sette nazionalità di due siti ESA hanno lavorato con il consorzio ANGSA, con il supporto delle strutture di laboratorio dell'ESTEC, il principale centro tecnologico dell'ESA.
"Questo strumento di perforazione è un sistema unico nel suo genere, costruito al solo scopo di perforare il contenitore di campioni Apollo 73001", dice Timon Schild, che ha guidato lo sviluppo presso il team Spaceship EAC dell'ESA.
Il lavoro con il materiale lunare ha imposto un sacco di regole severe per la scelta del materiale, la pulizia e le procedure operative. Come se non bastasse, tutte le informazioni provenivano da documenti di 50 anni fa.
"Alcune caratteristiche del contenitore del campione erano semplicemente sconosciute. Tutto sommato, costruire lo strumento è stata una sfida, ma anche estremamente stimolante e un progetto gratificante su cui lavorare", aggiunge Timon. Credito:ESA
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