Scienze planetarie: nuove possibili aree con ghiaccio sulla Luna

Uno studio basato sui dati della missione Chandrayaan-3 rivela che il ghiaccio sulla Luna potrebbe essere più diffuso e accessibile di quanto si pensasse.

Un’analisi delle temperature superficiali indica nuove aree potenziali per la presenza di acqua lunare.

La presenza di ghiaccio sulla Luna potrebbe essere più diffusa del previsto, con accumuli situati a pochi centimetri sotto la superficie nelle regioni polari lunari. Questa scoperta è stata resa possibile grazie ai dati raccolti direttamente sulla superficie lunare dalla missione indiana Chandrayaan-3 nel 2023 e pubblicati sulla rivista Communications Earth and Environment.

Ghiaccio lunare: una risorsa fondamentale per l’esplorazione spaziale

L’acqua è una risorsa chiave per le future missioni di esplorazione e colonizzazione della Luna, e la possibilità di individuare depositi di ghiaccio in aree accessibili potrebbe facilitare l’autosufficienza degli astronauti. La formazione di ghiaccio lunare dipende direttamente dalla temperatura della superficie, con accumuli più probabili nelle aree dove il suolo resta costantemente freddo.

Fino ad ora, le uniche misurazioni dirette della temperatura superficiale lunare risalivano alle missioni Apollo degli anni ‘70. Tuttavia, tali missioni si sono svolte vicino all’equatore lunare, a migliaia di chilometri dai siti proposti per le future missioni spaziali, dove la pendenza del terreno ha un’influenza minima sulla temperatura.

Le scoperte di Chandrayaan-3: temperature e possibile presenza di ghiaccio

Un team di ricerca guidato da Durga Prasad ha analizzato le temperature misurate direttamente dalla strumentazione ChaSTE (Chandra’s surface thermophysical experiment), un esperimento a bordo del lander Vikram di Chandrayaan-3, atterrato nella regione del polo sud lunare (a circa 69° di latitudine sud).

I dati hanno mostrato che:

• La temperatura massima registrata sulla superficie in un’area esposta al Sole con un’inclinazione di 6° ha raggiunto 355 kelvin (82°C).
• Durante la notte lunare, la temperatura è scesa fino a 105 kelvin (-168°C).
• In una zona pianeggiante a circa un metro dal lander, la temperatura massima è stata inferiore, toccando 332 kelvin (59°C).

Queste variazioni dimostrano che anche lievi inclinazioni del terreno possono influenzare in modo significativo la temperatura superficiale e, di conseguenza, la probabilità di formazione di ghiaccio.

Il modello termico: dove potrebbe trovarsi il ghiaccio sulla Luna?

Utilizzando i dati raccolti, i ricercatori hanno sviluppato un modello che analizza l’effetto dell’angolo di inclinazione sulla temperatura superficiale nelle alte latitudini lunari.

Secondo lo studio:

• Pendii rivolti verso il polo e lontani dal Sole, con un’inclinazione superiore a 14°, possono mantenere temperature abbastanza basse da permettere l’accumulo di ghiaccio vicino alla superficie.
• Queste condizioni sono simili a quelle delle regioni polari lunari, comprese le aree individuate come siti di atterraggio per le future missioni umane della NASA, come Artemis.

Questa scoperta suggerisce che il ghiaccio lunare potrebbe essere più diffuso e accessibile rispetto a quanto ipotizzato in precedenza.

Implicazioni per le future missioni lunari

Le nuove informazioni raccolte dalla missione Chandrayaan-3 potrebbero rivoluzionare la ricerca di risorse sulla Luna. La possibilità di trovare ghiaccio in zone più numerose e accessibili potrebbe facilitare l’insediamento umano, fornendo acqua per bere, produrre ossigeno e realizzare carburante per razzi.

Le future missioni, come il programma Artemis della NASA, potranno utilizzare questi dati per ottimizzare la scelta dei siti di atterraggio e sviluppare nuove strategie per sfruttare le risorse lunari in modo più efficiente.

Immagine: Il lander Vikram sulla superficie lunare con la sonda ChaSTE dispiegata, credit ISRO – Indian Space Research Organisation.

Articolo Communications Earth and Environment: Higher surface temperatures near south polar region of the Moon measured by ChaSTE experiment on-board Chandrayaan-3.