Gli scienziati e gli esploratori spaziali sono da tempo impegnati nella ricerca per determinare dove e in quale quantità sia presente il ghiaccio sulla Luna. La presenza di ghiaccio d’acqua sarebbe una risorsa fondamentale per una futura base lunare. Potrebbe essere utilizzato per il supporto umano o scomposto in idrogeno e ossigeno, componenti chiave del carburante per razzi. Il ghiaccio d’acqua è stato precedentemente individuato nelle regioni permanentemente in ombra ai poli nord e sud della Luna dal ricercatore Shuai Li dell’Università delle Hawaii a Mānoa. Queste aree non ricevono luce solare diretta, ma sono illuminate indirettamente dalla luce che rimbalza su un lato del cratere. Ricercatori dell’Università delle Hawaii a Mānoa stanno impiegando due approcci innovativi per portare avanti la ricerca del ghiaccio sulla Luna.
ShadowCam osserva il ghiaccio superficiale
Un nuovo studio, guidato dallo studente Jordan Ando nel laboratorio di Li, ha esaminato immagini di una telecamera specializzata chiamata “ShadowCam”. Questa telecamera si trovava a bordo del Korea Lunar Pathfinder Orbiter del Korea Aerospace Research Institute. La ShadowCam è stata progettata specificamente per osservare solo le aree scure e permanentemente in ombra sulla Luna ed è estremamente sensibile alla luce indiretta riflessa dalla superficie lunare.
Il ghiaccio è generalmente più luminoso, riflettendo più luce rispetto alle rocce. Il team ha analizzato immagini di alta qualità da questa telecamera sensibile per osservare attentamente queste aree permanentemente in ombra e indagare se la presenza di ghiaccio d’acqua in queste regioni portasse a una diffusa maggiore luminosità della superficie.
Sebbene il ghiaccio nelle regioni in ombra non abbia significativamente aumentato la luminosità della superficie, l’analisi delle immagini ShadowCam ha aiutato a perfezionare la stima della quantità di ghiaccio che potrebbe trovarsi sulla superficie lunare. Il metodo precedente di Li suggeriva che la superficie lunare contenesse tra il 5% e il 30% di ghiaccio d’acqua. L’analisi delle immagini ShadowCam restringe l’intervallo, indicando che il ghiaccio d’acqua costituisce meno del 20% della superficie lunare in queste regioni.
I raggi cosmici aiutano a cercare il ghiaccio sepolto
Oltre alle indagini sul ghiaccio superficiale, un altro gruppo di ricercatori della UH Mānoa ha pubblicato uno studio che delinea un approccio innovativo per rilevare depositi di ghiaccio sepolto ai poli lunari. Questa nuova tecnica per rilevare il ghiaccio d’acqua sepolto è possibile utilizzando i raggi cosmici presenti in natura. “Questi raggi cosmici ad altissima energia colpiscono la superficie lunare e penetrano negli strati sottostanti”. “I raggi emettono onde radar che rimbalzano sugli strati di ghiaccio e roccia sepolti, che possiamo utilizzare per inferire cosa si trova sotto la superficie“.
Il team ha utilizzato un’avanzata simulazione informatica che testa come le onde radar viaggiano attraverso il suolo lunare e come codificano le informazioni su possibili strati di ghiaccio sepolto. Questo metodo per cercare il ghiaccio d’acqua sulla Luna è del tutto nuovo ed estremamente interessante. Si basa sulla fisica delle alte energie, un campo in cui solo pochi scienziati sono esperti.
Un team di ricercatori sta lavorando per assemblare uno strumento radar specificamente sintonizzato per “ascoltare” questi segnali sulla Luna. Sperano di testare il sistema completo entro l’inizio del 2026. Cercheranno opportunità per inviarlo sulla Luna nella speranza di rilevare per la prima volta grandi depositi di ghiaccio d’acqua sepolto.
Questi progetti, guidati dagli scienziati della UH Mānoa, rappresentano opportunità emergenti per studenti e professionisti alle Hawaii per guidare e partecipare all’industria spaziale nascente. Le Hawaii stanno diventando sempre più un centro per l’esplorazione spaziale, in particolare l’esplorazione della Luna.
Per approfondire: DOI: 10.3847/PSJ/adb8d1 – DOI: 10.1029/2024GL113304
Stefano Camilloni
