Nuovi rischi nascosti rivelati dall'analisi di campioni lunari arrivati sulla Terra

Un nuovo studio, finanziato dalla NASA, sta gettando luce sul fenomeno dell’erosione spaziale. Lo sguardo è rivolto in particolar modo alle possibili implicazioni per le future missioni sulla Luna. I ricercatori hanno analizzato a livello nanometrico dei campioni riportati sulla Terra in seguito alle missioni Apollo. Ciò che hanno ottenuto sono informazioni cruciali non soltanto sulla composizione chimica della superficie del nostro satellite naturale, ma anche sul potenziale ruolo dell’erosione spaziale nella formazione dell’acqua lunare.

Lo studio

C’è una sostanziale differenza tra questo studio e quelli precedenti. Le analisi passate si basavano su strumenti di mappatura orbitale, mentre questa ricerca ha consentito una mappatura spaziale a livello di nanoscale dei campioni lunari.

Il principale step in avanti risiede nel fatto che tutto ciò ha portato a rilevazioni delle firme ottiche delle tracce chimiche dei grani lunari, con un livello di dettaglio senza precedenti. Tutto questo ha contribuito inoltre a ricostruire la storia dell’irradiazione della superficie.

Il progetto coinvolge il Georgia Institute of Technology (Georgia Tech), in collaborazione con il Nano-Optics Laboratory dell’Università della Georgia (UGA), e fa parte del programma CLEVER (Center for Lunar Environment and Volatile Exploration Research), uno dei laboratori NASA approvati per l’analisi di campioni lunari.

Secondo Thomas Orlando, professore di chimica e biochimica presso la Georgia Tech e principale investigatore di CLEVER, la presenza di acqua sulla Luna è cruciale per il programma Artemis della NASA: “È essenziale per il sostentamento umano e una fonte importante di ossigeno e idrogeno, molecole ricavabili dallo scindere l’acqua”.

Nuovi pericoli

È stata sfruttata una tecnica di spettroscopia molto avanzata, nota come nano-FTIR, inizialmente sviluppata per la fisica dei semiconduttori. Il team di ricercatori è riuscito grazie a essa a identificare chiaramente i segni dell’erosione spaziale a livello nanometrico per la prima volta.

Tutto ciò è di fondamentale importanza, dal momento che si consente un’analisi di strutture nell’ordine di decine di nanometri, ovvero centinaia di atomi. Ciò vuol dire che gli scienziati hanno quasi la possibilità di garantire uno sguardo “atomistico” sulla formazione delle rocce, su come si sono alterate e danneggiate nel tempo a causa dell’esposizione spaziale.

Sono stati inoltre rilevati dei danni visibili nei campioni, provocati da particelle cariche e micro-meteoriti. Queste sono inoltre responsabili di cambiamenti nelle firme ottiche nella composizione chimica. Nello specifico è stato osservato la presenza di elettroni intrappolati in posizioni vuote nella griglia atomica del materiale. Ciò rappresenta un chiaro segnale dell’azione delle radiazioni.

Si parla in un certo qual modo di “trappole elettroniche”. Queste possono provocare cariche elettrostatiche potenzialmente pericolose, capaci di generare scintille. Cosa comporterebbe ciò sulla Luna? Veicoli, attrezzature e anche tute spaziali potrebbero risultare danneggiate.

Alcune aree analizzate mostravano inoltre concentrazioni elevate di neodimio e cromo. Tratta di elementi legati al decadimento radioattivo, il che suggerisce un’origine esterna come i micrometeoriti.

Ecco, quindi, quali sono i tre rischi principali legati alla polvere lunare:

• interferenze con le guarnizioni delle tute spaziali, compromettendo l’ermeticità;
• perforazioni da micrometeoriti, che viaggiano a velocità superiori ai 5 km/s, simili a proiettili in grado di attraversare i tessuti protettivi;
• rischi respiratori, causati dall’inalazione accidentale di polvere rimasta sulle tute.

NASA sta quindi esplorando soluzioni per la rimozione e la mitigazione della polvere, fondamentale per la sicurezza degli astronauti.