Finamente svelato un “vecchio” mistero lunare…

Aggiornamento delle 11:40 del 3 maggio 2024: il razzo Lunga Marcia 5 Y8 è regolarmente partito dalla base di Wenchang, in Cina, con a bordo la sonda Chang’è-6 destinata ad atterrare sulla Luna. Al momento tutto sta andando bene, i 4 booster del razzo si sono separati dopo aver svolto il loro compito e la carenatura di protezione è stata liberata.
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Ci siamo. È il giorno del via per la una nuova sonda cinese verso la Luna: questa mattina tra le 11:17 e le 12 ora italiana verrà lanciata Chang’è-6. A portarla nello spazio provvederà un razzo Lunga Marcia 5 Y8 dal sito di lancio di Wenchang, nella provincia cinese di Hainan.
Ultimi test. Nelle ultime ore è stata effettuata con successo una prova di decollo che ha coinvolto il Centro di controllo aerospaziale di Pechino, il Centro di controllo satellitare di Xi’an e la nave di localizzazione spaziale Yuanwang, nell’oceano Indiano.
I fisici cinesi hanno progettato 10 traiettorie diverse per le due finestre di lancio da 50 minuti, una per oggi venerdì 3 maggio e una eventualmente per domani, sabato 4 maggio, per garantire l’arrivo della sonda sulla Luna.

La sonda cinese atterrerà sul lato (a noi) nascosto della Luna

Il luogo designato per l’atterraggio sulla Luna per la sonda cinese Chang’è-6.

Chang’è-6, dal peso di 8,2 tonnellate, è destinata ad atterrare nel bacino del Polo Sud-Aitken (SPA), sul lato nascosto della Luna. La missione è composta da quattro componenti: un orbiter, un lander, un ascender e un modulo di rientro.
I “componenti”. L’orbiter rimarrà in orbita attorno al nostro satellite in attesa che il lander scenda sulla superficie, raccolga il materiale e, grazie all’ascender, ritorni in orbita lunare. Qui, il materiale raccolto verrà depositato nel modulo di rientro che farà ritorno sulla Terra.
L’Agenzia Spaziale Europea ha realizzato uno strumento che verrà portato sulla Luna per l’analisi degli ioni negativi della superficie lunare. La Francia ha costruito uno strumento per il rilevamento del radon per migliorare ulteriormente la comprensione delle proprietà fisiche del suolo lunare.

Per la prima volta saranno raccolti campioni di roccia nel lato nascosto della Luna

Chang’è-6 effettuerà il primo tentativo di riportare polvere e rocce dal lato nascosto della Luna, che ha molto da raccontare ai geologi. Infatti, non si sono mai avuti campioni di rocce da questa zona da studiare in laboratorio. La faccia nascosta è molto diversa da quella che osserviamo dalla Terra e, nonostante le molte ipotesi avanzate per spiegare questa differenza, solo lo studio di campioni di rocce potrà dare maggiori indicazioni sul perché le due facce siano così diverse.

Primato. Gli Stati Uniti, l’ex Unione Sovietica e la Cina hanno portato campioni lunari sulla Terra, ma mai dal lato non visibile dalla Terra. La Cina è stata l’ultima a farlo, con la missione Chang’è 5 nel 2020. Tuttavia, è stata la prima a realizzare un atterraggio sul lato nascosto della Luna con la missione della sonda e del rover Chang’è 4 all’inizio del 2019.
Secondo James Head, ricercatore di scienze lunari della Brown University, la missione Chang’è-6 è molto simile a Chang’è-5 in termini di veicolo spaziale e strategia operativa: acquisirà campioni per un totale di circa 2 chilogrammi.

Altri traguardi attesi per la missione cinese sulla Luna

Per le comunicazioni con la Terra, Chang’è-6 farà affidamento sul satellite per comunicazioni sul lato lontano Queqiao 2, lanciato di recente. Questo satellite è in orbita lunare ed è stato testato ed è perfettamente funzionante per supportare non solo questa missione, ma anche le successive missioni robotiche Chang’è-7 e Chang’è-8.
«Chang’è-6 mira a raggiungere non solo l’obiettivo di portare sulla Terra campioni di roccia, ma anche di realizzare progressi nella tecnologia di progettazione e controllo dell’orbita retrograda della Luna, nel campionamento intelligente, nelle tecnologie di decollo e ascesa e nel ritorno automatico del campione sul lato nascosto della Luna», ha detto Ge Ping, vicedirettore delle missioni lunari presso il Centro di Esplorazione Lunare e Ingegneria Spaziale dell’Amministrazione Spaziale Nazionale Cinese.

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20 luglio 1969, Apollo 11: ecco la Luna

In “prossimità” della Terra, in termini astronomici, c’è un insolito oggetto roccioso che non è un asteroide fuggitivo dalla fascia degli asteroidi del Sistema Solare (lo si capisce dal tipo di orbita) e dunque da molto tempo ci si è chiesti cosa fosse e da dove provenisse. Ora sembra esserci una risposta: si tratta di un pezzo della Luna scagliato nello spazio da un impatto che il nostro satellite ha subìto. A questa risposta è giunto un gruppo di ricercatori che è riuscito a creare un modello del tipo di impatto lunare che avrebbe potuto espellere un tale frammento di Luna e depositarlo su un’orbita stabile e vicina. La ricerca ha permesso anche di trovare qual è il cratere dal quale è partito l’oggetto, si tratta di uno dei più noti e giovani tra i crateri lunari: Giordano Bruno. Lo studio è riportato su Nature Astronomy. 

“Il modo con il quale è stato creato il modello sono solide e ben consolidate”, afferma il geofisico Ronald Ballouz della Johns Hopkins University. “E’ in grado infatti, di dimostrare che i materiali espulsi da un cratere delle dimensioni del Giordano Bruno possono sopravvivere per un periodo di tempo sufficientemente lungo in una zona co-orbitale attorno alla Terra”. Per capire questa affermazione va detto che lo strano asteroide, noto come 469219 Kamo’oalewa, è stato scoperto nel 2016 da Pan-STARRS, un sistema di telescopi alle Hawaii progettato per identificare rocce spaziali potenzialmente minacciose per la Terra.

Kamo’oalewa misura tra i 40 e i 100 metri di diametro e ruota su se stesso una volta ogni 28 minuti. Segue un’orbita ellittica attorno al Sole e si muove in sincronia con la Terra, dando l’impressione di orbitare attorno al nostro Pianeta anche se è al di fuori della sua influenza gravitazionale. La curiosa orbita e le dimensioni ridotte di Kamo’oalewa, lo hanno portato a essere scelto come primo obiettivo per la missione cinese Tianwen-2 che partirà nel 2025, la quale ha come scopo quello di portare a Terra dei campioni dell’asteroide.

La complessità delle simulazioni. L’interesse per Kamo’oalewa è nato soprattutto a partire dal 2021, quando gli studi del Large Binocular Telescope Observatory, in Arizona, hanno suggerito per la prima volta che la sua composizione somiglia più a una roccia lunare che a un tipico asteroide, in quanto lo spettro della luce riflessa da Kamo’oalewa ha rivelato silicati molto simili ai campioni lunari. Lo studio di Bin Cheng planetologo dell’Università di Tsinghua, e di un gruppo di colleghi internazionali, hanno dapprima modellato quale tipo di impatto avrebbe potuto espellere una massa di quelle dimensioni alla velocità di fuga della Luna.

Quindi hanno calcolato che l’espulsione di un frammento di almeno 36 metri di diametro avrebbe richiesto l’impatto con la Luna di un asteroide di dimensioni comprese tra 0,8 e 1,4 chilometri, una collisione che avrebbe lasciato dietro sé un cratere largo da 10 a 20 chilometri. 

Perché Giordano Bruno. La Luna è punteggiata da decine di migliaia di crateri più grandi di 10 chilometri, ma i ricercatori hanno anche pensato che la collisione dovesse essere relativamente recente e il cratere risultante particolarmente giovane. Gli asteroidi nell’affollato spazio vicino alla Terra, infatti, in genere non durano molto a lungo prima di collidere, essere inghiottiti o espulsi dal Sistema Solare. La durata media della vita è di 10 milioni di anni e tali considerazioni hanno ridotto i crateri candidati a poche dozzine. Il team si è quindi concentrato su Giordano Bruno, largo 22 chilometri, formatosi dall’impatto di un asteroide largo 1,7 chilometri e di gran lunga il cratere più giovane. Infatti, giacendo appena oltre il lembo della Luna sul suo lato nascosto, questo cratere lunare deve essere giovane perché da esso si irradiano ancora lunghi “raggi” di colore chiaro -, la firma dei detriti dell’esplosione che vengono coperti in tempi relativamente brevi da impatti più piccoli.

Le stime collocano l’età del cratere Giordano Bruno tra 1 milione e 10 milioni di anni. Nel 1976, la missione russa Luna 24, un lander robotico sovietico, riportò sulla Terra campioni che si pensava contenessero detriti della formazione di Giordano Bruno. Il team di Cheng ha notato somiglianze spettrali tra i campioni di Luna 24 e Kamo’oalewa. Le osservazioni dei lati e del bordo del cratere mostrano anche che vi è una notevole quantità di pirosseno, un minerale rilevato anche su Kamo’oalewa. Il gruppo di planetologi, infine, ha stimato che la collisione che ha formato il cratere espulse fino a 400 frammenti delle dimensioni di Kamo’oalewa. Modellando le loro traiettorie nel corso di milioni di anni, i ricercatori hanno scoperto che una piccola frazione di essi sarebbe sopravvissuta in orbite vicine alla Terra.
 
Tre oggetti simili Kamo’oalewa. Ma, se l’impatto di Giordano Bruno fosse più vicino a 1 milione di anni fa che a 10 milioni, potrebbero esserci fino a tre oggetti simili a Kamo’oalewa ancora in orbita vicino alla Terra e ancora da scoprire. Se i ricercatori avessero ragione, e Tianwen-2 riportasse parte dell’asteroide sulla Terra, sarebbe la prima volta che gli scienziati potrebbero studiare un pezzo di materiale espulso dalla Luna: il materiale che costituisce Kamo’oalewa, potrebbe provenire da diversi chilometri sotto la superficie, rendendolo l’unico campione relativamente recente proveniente dall’interno lunare.

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Le nostre case extraterrestri sulla Luna e su Marte