Esplorazione del Sistema
Solare: le grandi delusioni
Luna, Mercurio e Venere
Valentini Gaetano
INAF - Osservatorio di Teramo
Mercurio
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Primo pianeta del Sistema Solare
Il più vicino al Sole
Pianeta roccioso
Maggiore velocità orbitale
Nome proviene dal dio romano Mercurio
Poco più grande della Luna
La Terra è più grande di più di 18 volte
Composto da materiali pesanti come il ferro
Superficie rocciosa con crateri da impatto
No atmosfera
Non ha satelliti
‘‘Visitato’’ dal Mariner 10 e dal Messenger
Parametri orbitali
Distanza dal Sole (U.A.) = 0.39
Distanza dal Sole (km) = 57 910 000
Periodo di rivoluzione (anni) = 0.241
Periodo di rivoluzione (giorni) = 87.869
Eccentricità = 0.20561
Inclinazione rispetto all'eclittica = 7° 0'
Velocità orbitale media (km/sec) = 47.88
Dati fisici
Massa (g) = 3.303×1026
Massa (Terra = 1) = 0.055
Raggio equatoriale (km) = 2 439
Raggio equatoriale (Terra = 1) = 0.382
Densità media (g/cm3) = 5.43
Densità media (Terra = 1) = 0.98
Volume (Terra = 1) = 0.05592
Ellitticità = 0.0
Accelerazione di gravità (m/sec2) = 2.78
Accelerazione di gravità (Terra = 1) = 0.284
Velocità di fuga (km/sec) = 4.25
Periodo di rotazione = 58gg 15h 36m
Inclinazione sul piano dell'orbita = 0.0°
Albedo = 0.10
Magnitudine visuale massima = -1.9
Numero satelliti = 0
In viaggio verso Mercurio
Mariner 10
Launch Date: 1973-11-03
Launch Vehicle: Atlas-Centaur
Launch Site: Cape Canaveral, United States
Mass: 473.9 kg
• Il Mariner 10 è stato il settimo lancio di successo della serie
Mariner
• E’ stato il primo a visitare Mercurio
• E’ stato la prima sonda ad utilizzare la fionda gravitazionale di un
altro pianeta (Venere)
• Visita due pianeti
• Sorvolò per tre volte il pianeta in orbita eliocentrica retrograda
• Scopi della missione:
1) Misure sull’atmosfera, sulla superficie del pianeta
2) Misure del mezzo interplanetario
3) Test delle modalità di viaggio sfruttando le fionde
gravitazionali e propulsione per pressione solare
Fionda gravitazionale
Dal punto di vista fisico si tratta come un urto elastico
unidimensionale.
Il sistema di equazioni che descrivono il fenomeno derivano dal
principio di conservazione della quantità di moto e da quello della
conservazione dell’energia:
Risolvendo le equazioni:
Da cui si ottiene:
In definitiva dopo l’incontro tra sonda e pianeta, quest’ultimo ha
mantenuto la sua velocità, mentre la sonda ha incrementato la
propria del doppio di quella del pianeta.
Tre mesi dopo il lancio arriva nelle vicinanze di Venere,
cambia velocità e traiettoria ed arriva sull’orbita di
Mercurio nel Marzo ‘74.
La sonda transita dallo stesso punto dell’orbita del
pianeta con periodo doppio rispetto a Mercurio.
Questo permise tre consecutivi transiti vicino al
pianeta,
alla
distanza
rispettivamente
di 756, 48.069 e 327 km.
Purtroppo il fatto che i tre incontri siano avvenuti
nella stessa posizione, non ha permesso, viste le
caratteristiche dell'abbinamento fra il periodo di
rotazione e quello di rivoluzione, di poter
osservare tutta la superficie del pianeta, di cui si
conosce solo il 55% del totale.
Il mosaico delle immagini del Mariner
1/3
2/3
3/3
L’atmosfera
Data la massa piccola e la temperatura elevata (soprattutto durante
in giorno), su Mercurio sono rimaste solo tracce di un'atmosfera
composta in minima parte di idrogeno e per il resto di elio, ossigeno,
sodio potassio ed argo. La composizione è però notevolmente diversa
da quella delle tracce di gas presenti sulla Luna. La densità di questa
esile traccia gassosa è pari a pochi miliardesimi di quella terrestre.
La temperatura media su Mercurio
è di 440° C mentre la pressione al
suolo è di un miliardesimo di
Composizione
%
atmosfera. A causa della quasi dell'atmosfera di
Mercurio
totale mancanza di atmosfera forte
Elio
42%
è l'escursione di temperatura tra la
Sodio
42%
parte illuminata dal sole 430° C
Ossigeno
15%
1%
(quanto basta per fondere lo stagno Altri componenti
ed il piombo) e quella in ombra 185° C.
La magnetosfera mercuriana
Messenger
Launch Information
Launch Date: 2004-08-03 at 06:15:56 UTC
Launch Vehicle: Delta II 7925
Launch Site: Cape Canaveral, United States
Il Mercury Surface, Space Environment, Geochemistry and Ranging
(MESSENGER) è stata una missione progettata per lo studio delle
caratteristiche di Mercurio dall’orbita.
•
•
•
•
Composizione chimica della superficie
Storia geologica
Natura del campo magnetico
Grandezza e le caratteristiche del nucleo
MESSENGER launched on 3 August 2004 at 6:15:56 UT (2:15:56 a.m. EDT) on a Delta 7925H
(a Delta II Heavy launch vehicle with nine strap-on solid-rocket boosters). The spacecraft was
injected into solar orbit 57 minutes later. The solar panels were then deployed and the
spacecraft began sending data on its status.
One year after launch, on 2 August 2005, MESSENGER flew by Earth at an altitude of 2347
km. On 12 December 2005 at 11:30 UT, MESSENGER fired its large thruster for 524 seconds,
changing the spacecraft velocity by 316 m/s and putting it on course for its 24 October 2006
Venus flyby at an altitude of 2990 km. The second Venus flyby took place on 5 June 2007 at
23:08 UT (7:08 p.m. EDT) at an altitude of approximately 337 km. The first of three Mercury
flybys, all at roughly 200 km altitude, occurred on 14 January 2008 at 19:04 :39 UT, and the
second on 6 October 2008 at 08:40:22 UT. The third took place on 29 September 2009 at
21:54:58 UT at a distance of 228 km. There were also five deep space manuevers. Data
collected during the Mercury flybys was used to help plan the scientific campaign during the
orbital phase. Mercury orbit insertion took place with a 15 minute burn starting at 00:45 UT
on 18 March 2011 (8:45 p.m. 17 March EDT) requiring a delta-V of 0.862 km/s. Science
observations began on April 4 at 20:40 UT (4:40 p.m. EDT). The nominal orbit had a periapsis
of 200 km at 60 degrees N latitude, an apoapsis of 15,193 km, a period of 12 hours and an
inclination of 80 degrees. The periapsis slowly rose due to solar perturbations to over 400 km
at the end of 88 days (one Mercury year) at which point it was readjusted to a 200 km, 12
hour orbit via a two burn sequence. Data was collected from orbit for one Earth year, the end
of the primary mission was in March 2012. Extensions to the mission allowed the spacecraft
to operate for an additional 3 years until the propellant necessary to maintain its orbit was
exhausted. The MESSENGER spacecraft impacted the surface of Mercury as planned on 30
April 2015 at 19:26 UT (3:26 p.m. EDT).
Experiment Name
Mercury Dual Imaging
System (MDIS)
Gamma-Ray and
Neutron Spectrometer
(GRNS)
X-ray Spectrometer
(XRS)
Mercury Atmospheric
and Surface
Composition
Spectrometer (MASCS)
Mercury Laser
Altimeter (MLA)
Energetic Particle and
Plasma Spectrometer
(EPPS)
Magnetometer (MAG)
Radio Science (RS)
Spacecraft Name
MESSENGER
MESSENGER
MESSENGER
MESSENGER
MESSENGER
MESSENGER
MESSENGER
MESSENGER
Planitia Caloris
con i suoi 1.550 km di diametro è la più grande struttura da
impatto presente sul pianeta ed una delle maggiori dell’intero
Sistema Solare
Topografia
10 KM di intervallo tra viola e rosso
X-Ray Spectrometer (XRS) e dal Gamma-Ray Spectrometer
(GRS) hanno fornito informazioni sulla presenza di potassio,
torio, sodio, cloro, uranio, silicio, silicati di magnesio,
alluminio, zolfo, calcio e ferro.
La superficie di Mercurio è stata modellata dall’attività
vulcanica. La variabilità chimica osservata offre nuovi indizi
per comprendere la composizione di Mercurio e gli antichi
processi geologici che hanno modellato il mantello del
pianeta e la crosta.
La sua composizione appare assai più complessa rispetto a
quella della Terra: sia la parte solida più esterna sia quella
interna liquida sono più ricche di ferro rispetto alla
composizione media dell'intero pianeta.
Proprio la mancanza di ferro porta a ipotizzare che le rocce
vulcaniche presenti sulla superficie del pianeta
difficilmente provengano da un mantello con una densità
media maggiore e paragonabile a quella della struttura più
interna. Ciò ha portato all'idea di un mantello a due strati: il
primo, più esterno e più leggero, che avrebbe fornito il
materiale che attualmente costituisce la superficie; il
secondo, più interno, costituito da solfuro di ferro.
I falsi colori della
mappa permettono di
identificare rocce con
diverse composizioni e
con
diverse
storie
geologiche.
La prima sorpresa dei ricercatori riguarda proprio il nucleo,
le cui dimensioni risultano più ampie del previsto: il suo
raggio arriva addirittura all'85 per cento del raggio
planetario (il raggio del nucleo terrestre, al confronto, è
metà di quello del pianeta).
Messenger:
la prima (29/03/2011)
e l’ultima! (30/04/2015)
Venere
• è il secondo pianeta in ordine di distanza dal Sole
• è il più vicino a noi
• è ricoperto da una spessa coltre di nubi, che riflettono
ben il 76 % della luce solare (valore più alto di tutto il
Sistema Solare)
• ha dimensioni, massa e densità confrontabili con quelle
terrestri
• è decisamente inospitale
Dati numerici
Distanza media dal Sole: 108,2 milioni di km (0,723 U.A.)
Distanza minima dal Sole: 107,4 milioni di km (0,718 U.A.)
Distanza massima dal Sole: 109 milioni di km (0,728 U.A.)
Diametro equatoriale: 12 104 km
Densità media: 5,25 g/cm3 (acqua =1 g/cm3)
Massa: 4,869 · 1024 kg (pari a 0,8147 masse terrestri)
Volume: 0,857 (Terra = 1)
Gravità: 0,88 (Terra = 1)
Velocità di fuga all’equatore: 10,36 km/s
Temperatura media sopra le nuvole: - 33 °C
Temperatura media alla superficie: +480 °C
Pressione alla superficie: 90 atm = 91 170 hPa
Periodo di rotazione attorno al proprio asse: - 243,0187 giorni (retrograda)
Inclinazione dell’asse di rotazione: 178°
Periodo di rivoluzione attorno al Sole: 224,701 giorni
Inclinazione del piano orbitale: 3° 23' 24"
Eccentricità dell’orbita: 0,0068
Velocità orbitale media: 35,02 km/s
Diametro apparente dalla Terra: minimo 10 arcsec, massimo 64 arcsec
Albedo: 0,65
Magnitudine apparente: da - 4 a - 4,6
Satelliti noti: nessuno
Ci sono più vulcani su Venere che su qualsiasi altro pianeta del
sistema solare. Probabilmente raggiungono la ragguardevole cifra
di 1.600 formazioni.
Un giorno venusiano dura 243 giorni terrestri, mentre un anno è più
breve visto che si articola in soli 224,7 giorni terrestri.
Venere è anche un pianeta ventoso, tanto che i suoi venti possono
raggiungere i 724 km/h.
L'atmosfera venusiana è composta di anidride carbonica, che crea un
effetto serra estremamente caldo (470 gradi, abbastanza per fondere
il piombo).
La pressione sulla superficie del pianeta Venere è circa 90 volte
superiore alla pressione raggiunta ad un chilometro sotto il livello
degli oceani terrestri.
Il 12 febbraio 1961 la sonda sovietica Venera 1 fu
la prima ad essere inviata su un altro pianeta. Il
surriscaldamento del sensore di orientamento
provocò un guasto che fece perdere i contatti sette
giorni dopo l'inizio della missione
Mariner 2 fu la prima sonda a raggiungere Venere
con successo il 14 dicembre 1962. Misurò una
temperatura superficiale estremamente alta, di
circa 425° (ponendo termine ad ogni ipotesi di vita
sul pianeta)
Nel 1967 la sonda Venera 4 fu la prima ad
inviare dati dall'interno dell'atmosfera
venusiana.
La capsula di discesa della sonda entrò nell'atmosfera venusiana il 18
ottobre, e per la prima volta inviò misure dirette da un altro pianeta,
tra cui temperatura, pressione, densità e 11 esperimenti chimici
automatici per l'analisi dell'atmosfera
Il primo atterraggio con successo fu effettuato da Venera 7 il 15
dicembre 1970 (progettata per resistere fino a 180 bar), trasmettendo
dati sulla temperatura per 23 minuti (da 455 °C a 475 °C)
mentre Venera 8 atterrò il 22 luglio 1972, mostrando che le nubi del
pianeta formavano uno strato che terminava 22 miglia sopra la
superficie e analizzando la composizione chimica della crosta
attraverso uno spettrometro a raggi gamma.
La sonda Venera 9 entrò in orbita il 22 ottobre 1975 diventando il
primo satellite artificiale di Venere. Una serie di camere e
spettrometri inviarono a Terra informazioni sulle nubi, sulla
ionosfera, magnetosfera ed effettuò misure radar della superficie.
Il veicolo di discesa (pesante 660 kg) si separò dalla sonda e atterrò
sul pianeta, scattando le prime foto della superficie e analizzando il
terreno
….e poi: Pioneer, Venera 11, 12, 13, 15, 16 … fino alla
Magellano
Il 10 agosto 1990 la sonda Magellano si inserì in orbita attorno a
Venere e iniziò una dettagliata mappatura radar. Venne mappato il
98% della superficie con una risoluzione di circa 100m e il 95%
del campo gravitazionale.
Una occhiatina da…..
Cassini
Messenger
Galileo
Missione europea
VENUS Express (2005)
Name: Venus Express
Mission: To perform a global investigation of the Venusian atmosphere
Launch date: 9 November 2005 from Baikonur, Kazakhstan
Launch vehicle: Soyuz-Fregat
Launch mass: 1270 kg (including 93 kg orbiter payload and 570 kg fuel)
Journey: 155 days (plus 5 days at Venus to manoeuvre into operational orbit)
Orbit: 24-hour near-polar elliptical orbit, from 250 km at the south pole to 66,000 km at the
north pole
Dimensions: 1.5 x 1.8 x 1.4 m plus two solar arrays (with solar arrays extended, it measures
about eight metres across).
Instruments: Venus Monitoring Camera (VMC); Analyser of Space Plasma and Energetic
Atoms (ASPERA); Planetary Fourier Spectrometer (PFS); Visible/Ultraviolet/Near-infrared
Mapping Spectrometer (VIRTIS); Venus Express Magnetometer (MAG); Venus Radio Science
Experiment (VeRa); Ultraviolet and Infrared Atmospheric Spectrometer (SPICAV/SOIR);
Anche i Giapponesi… la sonda Akatsuki
In orbita intorno Venere dal Dicembre 2015 dopo il primo
fallimento del 2010 e rimanendo in orbita per 5 anni intorno al
Sole. Studia l’atmosfera.
L’atmosfera
L'atmosfera di Venere è dominata da anidride carbonica CO2 (95%) e
da azoto N2 (3.5%) con tracce di anidride solforosa, argon, monossido
di carbonio CO ed ossigeno O2. La composizione la rende altamente
tossica per un abitante terrestre. La pressione è di 90 atmosfere, alla
superficie, corrispondente a quella ad un km di profondità nell'oceano
terrestre. Le nubi che avvolgono la superficie contengono strati di
acido solforico puro.
La temperatura media alla base dell'atmosfera è circa 500 ° C. Si
calcola che l’effetto serra abbia portato la temperatura a valori così
alti in seguito all'evaporazione di oceani e mari, da cui
originariamente Venere era parzialmente ricoperta, in circa 300
milioni di anni.
La regione superiore della atmosfera è formata da tre strati di nubi tra
di loro ben distinti ad una altezza tra 48 e 67 km, composti di acido
solforico.
La superficie
Circa però il 65 % della sua superficie giace entro il raggio medio del
pianeta, il 27 % è al di sotto di 1 o 2 km mentre solo l'8 % si eleva fino
a 11 km di altezza. Il pianeta è quindi coperto da estese pianure con
qualche depressione (Atalanta Planitia, Guinevere Planitia, Lavinia
Planitia) e rare montagne. Queste estese pianure sono costituite da
campi di lava prodotti centinaia di milioni di anni fa quando il pianeta
era geologicamente attivo.
Due sole regioni si elevano al di sopra del raggio medio e, per questo,
sono state indicate come continenti: Terra Ishtar nell'emisfero
settentrionale, estesa quasi quanto l'Australia, e Afrodite vicino
all'equatore.
Monte Maxwell 11Km
Quello che si è scoperto è abbastanza insolito. Le nubi
hanno un periodo di rotazione di 4 giorni terrestri, mentre
il pianeta ne impiega ben 243, cioè una rotazione dura più
di una rivoluzione. Inoltre, entrambi ruotano in senso
inverso rispetto a tutti gli altri pianeti del Sistema Solare. In
termini tecnici, si dice che la rotazione è retrograda.
Ciò significa che, se ci trovassimo su Venere, vedremmo
sorgere il Sole ad Ovest e tramontare ad Est, al contrario
che sulla Terra.
Futuro?
Luna
• ha un diametro poco più grande di 1/4 di quello terrestre
• le rocce hanno una densità che è solo 3/5 di quelle terrestri
• l'attrazione gravitazionale è 0,165 volte quella terrestre (Il LEM
pesava 15,264 Kg sulla Terra, ma solo 2.544 sulla superficie
lunare)
• ha perduto l'atmosfera che un tempo potrebbe avere posseduto
• la velocità di fuga è di 2.4 Km/s (sulla Terra 11.8)
• la distanza media della Luna dalla Terra è di 384.400 Km, la
massima di 406.610, e la minima di 356.334
• riflette il 7% della luce del Sole
• il periodo di rivoluzione e di rotazione sono identici (27g07h43m12s)
Ci sono aree chiare ed aree scure. Le aree
scure vengono chiamatemari, ma non
contengono acqua. I mari sono regioni
pianeggianti, mentre le aree chiare sono
corrugate e sono in media più elevate.
Su tutta la superficie sono evidenti i
crateri causati dall'impatto di meteoriti. I
crateri sono molto più appariscenti e
frequenti nelle zone chiare.
Si è scoperto che le rocce lunari più
giovani sono quelle scure dei mari ed
hanno 3,2 miliardi di anni. Le più vecchie
sono quelle chiare degli altopiani ed
hanno 4,6 miliardi di anni.
Sonde degli anni ‘50
1958
1958
1958
1958
USA
USA
USA
USA
Pioneer 0
Pioneer 1
Pioneer 2
Pioneer 3
Luna
Luna
Luna
Luna
1959
URSS
Luna 1
Luna
1959
USA
Pioneer 4
Luna
1959
URSS
Luna 2
Luna
1959
URSS
Luna 3
Luna
Orbiter
Flyby
Flyby, scoperto
il vento solare
Flyby
Prima sonda ad
impattare sulla
superficie
lunare
Flyby, viene
ripresa la prima
immagine del
lato nascosto
della Luna
Sonde degli anni ‘60
1962
USA
Ranger 3
Luna
Missione fotografica
1962
USA
Ranger 4
Luna
Missione fotografica
1962
USA
Ranger 5
Luna
La sua missione fotografica divenne
un Flyby
1963
1964
URSS
USA
Luna 4
Ranger 6
Luna
Luna
1964
USA
Ranger 7
Luna
Missione fotografica
1965
USA
Ranger 8
Luna
Missione fotografica
1965
USA
Ranger 9
Luna
Missione fotografica
1965
1965
1965
1965
1965
URSS
URSS
URSS
URSS
URSS
Luna 5
Luna 6
Zond 3
Luna 7
Luna 8
Luna
Luna
Luna
Luna
Luna
1966
URSS
Luna 9
Luna
Prime fotografie riprese dalla superficie
della luna
1966
URSS
Luna 10
Luna
Prima sonda ad orbitare attorno alla
luna
1966
1966
1966
1966
1966
1966
1966
1967
1967
1967
1967
1967
1967
1967
1968
1968
1968
1968
USA
USA
URSS
USA
URSS
USA
URSS
USA
USA
USA
USA
USA
USA
USA
USA
URSS
URSS
URSS
Surveyor 1
Lunar Orbiter 1
Luna 11
Surveyor 2
Luna 12
Lunar Orbiter 2
Luna 13
Lunar Orbiter 3
Lunar Orbiter 4
Surveyor 3
Explorer 35
Lunar Orbiter 5
Surveyor 5
Surveyor 6
Surveyor 7
Luna 14
Zond 5
Zond 6
Luna
Luna
Luna
Luna
Luna
Luna
Luna
Luna
Luna
Luna
Luna
Luna
Luna
Luna
Luna
Luna
Luna
Luna
1968
USA
Apollo 8
Luna
Primo orbiter a compiere un flyby
lunare con equipaggio
1969
USA
Apollo 10
Luna
Orbiter con equipaggio
Sonde del nuovo millennio
2003
2007
2007
Europa
Giappone
Cina
Smart 1
SELENE
Chang'e 1
Luna
Luna
schiantatasi sulla
Luna il 10
giugno 2009
Luna
schiantatasi sulla
Luna il 1º
marzo 2009
2008
India
Chandrayaan-1
Luna
2009
USA
Lunar Reconnaissance
Orbiter
Luna
2009
USA
Lunar Crater Observation
and Sensing Satellite
Luna
missione lunare
terminata in
anticipo per
perdita di
contatto radio
attualmente in
orbita
impatto avvenuto
del razzo Centaur,
rivelazioni
effettuate,
impatto
dell'LCROSS
Small Missions for Advanced Research and Technology
Launch date: 27-Sep-2003 23:14 UT
Mission end: 05:42:21.759 UT, 3 September 2006
Launch vehicle
Ariane-5
:
Launch mass: 367 kg
Mission phase: Archive
Transfer orbit from Earth to Moon, then polar elliptical orbit
Orbit:
around Moon for science operations.
Testing and proving of an ion drive and miniaturized
Milestones:
instruments, investigations of lunar geochemistry and a
search for ice at the south lunar pole.
Instrument
EPDP
SPEDE
KaTE
RSIS
OBAN
AMIE
SIR
D-CIXS
XSM
Purpose
Principal investigator institutes
To monitor the working of the propulsion
G. Noci, Laben Proel, Italy
system and its effects on the spacecraft
To also monitor the effect of the
propulsion system and to investigate the
W. Schmidt, FMI, Finland
electrical environment of the Earth-Moon
space
To test more efficient communication
D. Heuer, Astrium GmbH,
techniques with Earth
Germany
Use the KaTE and AMIE instruments to
L. Iess, University of Rome, Italy
investigate the way the Moon wobbles
Software to allow the spaceprobe to
F. Ankersen, ESA
guide itself to the Moon
To test a miniaturised camera and take
J. Josset, CSEM, Switzerland
colour images of the Moon's surface
To search for ice and make a
U. Keller, Max Planck Institute für
mineralogical mapping of the Moon
Aeronomie, Germany
To investigate the composition of the M. Grande, Rutherford Appleton
Moon
Laboratory, United Kingdom
To calibrate the D-CIXS data and study
J. Huovenin, University of
solar X-ray emission
Helsinki Observatory, Finland
E’ la prima volta che l’Europa manda una sonda sulla
Luna
Nel primo periodo si sono studiate le zone sud del
nostro satellite ed in particolare hanno coinvolto le
problematiche inerenti alle angolazioni ed ai tipi
d’illuminazione
Nel secondo periodo si è osservata la parte
equatoriale e nord dell’emisfero lunare coprendolo
con una maggiore risoluzione rispetto al passato
(preparazione di future missioni di esplorazione
internazionali: Lunar-A, Selene, Chandrayaan-1,
Chang'E, LRO, Moonrise).
Nel loro viaggio sulla Luna gli astronauti hanno riportato delle roccie
per essere studiate a fondo, ma solo di una zona particolare del suolo
lunare (regione equatoriale). Le altre zone, nate da una storia
geologica differente, non se ne conoscevano le caratteristiche.
La camera AMIE su SMART-1 ha permesso una topografia migliore.
Osservando nella banda visibile con un campo di vista di 5 gradi
quadrati e con la possibilità di utilizzare vari filtri (giallo, rosso,
infrarosso), la camera ha permesso di avere migliori ‘’visioni’’ di come
la superficie lunare si è evoluta.
Le bande infrarosse inoltre hanno permesso di ricostruire le mappe di
distribuzione dei materiali sulla superficie. La mineralogia ha rilevato
gli effetti della formazione dei crateri, la formazione delle ‘’maria’’, e
le caratteristiche degli strati rocciosi appena sotto la superficie.
La ricerca della presenza dell’acqua è invece importante per i
futuri progetti di creazione di basi permanenti sulla Luna.
Ma alle condizioni di bassa temperatura (-170 °C) essa deve
essere in forma solida, e per sopravvivere deve essere
lontano dalla luce solare. Lo studio delle profondità dei
crateri nelle vicinanze delle zone polari è il più logico.
SMART-1, utilizzando le bande infrarosse ha trovato tracce
di acqua ghiacciata, di biossido di carbonio e monossido di
carbonio proprio in fondo ad alcuni crateri della zona polare
L’approccio
Lo schianto
Titanio sulla
della Luna
Mosaico
lunare
del
polo
sud
superficie
PUNTO DI IMPATTO PER LCROSS
La missione LCROSS ha lo scopo di
confermare la presenza o l’assenza
di ghiaccio d’acqua stabile
all’interno di un cratere nelle
regioni polari della Luna.
LCROSS ha due spettrometri nel vicino infrarosso, uno
spettrometro nelle bande ottiche, due camere nel medio
infrarosso e due nel vicino infrarosso, una camera nella banda
ottica ed un radiometro. Questi strumenti sono stati
selezionati per avere una visione a tutto tondo della polvere
dei detriti che vengono prodotti nell’impatto.
Appena i detriti saranno espulsi al di fuori dei bordi del cratere
e illuminati dalla luce solare, la componente ghiacciata di
acqua, idrocarburi oppure organica sarà vaporizzata e scissa
nelle sue varie componenti di base. Queste componenti
saranno prima studiate nel visibile e nell’infrarosso con gli
spettrometri. Le immagini delle camere determineranno il
contenuto totale e la distribuzione dell’acqua.
Il radiometro viene invece utilizzato per in monitoraggio di
tutte le fasi ‘’pre’’ e ‘’post’’ impatto.
Le ricerche dimostrano che c'è acqua
incorporata nelle rocce lunari: portata più di 4
miliardi di anni fa da asteroidi e comete.
Il gruppo di ricerca ha poi incrociato complessi
modelli matematici con i dati desunti dalle
analisi dei campioni di roccia ed è giunto alla
conclusione che la maggior parte di quell'acqua
è arrivata sul nostro satellite nell'arco di 200
milioni di anni, quando ancora la superficie della
Luna ribolliva di magmi, circa 4,3 miliardi di anni
fa, trasportata da asteroidi simili alle condriti
carbonacee. Le comete invece hanno contribuito
soprattutto all'acqua di superficie (sotto forma di
ghiaccio solido) e in quantità non superiore al 20
per cento del totale.
Una piccola parte potrebbe anche essere di
origine terrestre: la Luna sembra essersi
formata dall'impatto con la Terra di un
asteroide grande come Marte, in un evento
che strappò una enorme parte del nostro
pianeta, acqua compresa, e che una volta in
orbita si compattò appunto nella nostra luna.
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