Osservati i crateri dell'impatto delle sonde GRAIL sulla Luna

I due crateri da impatto generati dallo schianto delle sode gemelle GRAIL. Foto NASA/GSFC/Arizona State University.
Molte sonde spaziali, al termine delle loro missioni, vengono spente e lasciate andare lentamente alla deriva nello spazio. Questo non è stato il destino delle due sonde americane GRAIL, che intenzionalmente si sono schiantate contro una montagna sulla Luna il 17 Dicembre dell'anno scorso. E ora, un'altra sonda americana in orbita attorno alla Luna, LRO, ha fotografato i siti d'impatto delle due sonde, che mostrano evidenti segni dello schianto.
Le due sonde hanno studiato a lungo il campo gravitazionale del nostro satellite e, quindi, la sua struttura interna. Invece di seguire le normali procedure di fine missione, gli ingegneri della NASA hanno deciso di concludere in bellezza, sollevando una nube di polveri a gas dal luogo dell'impatto. Proprio in quel momento, sopra di esse stava passando la sonda LRO, che ha osservato la nube nel tentativo di raccogliere ulteriori dati sulla composizione del nostro satellite.
«Siamo stati informati dell'esatto sito d'impatto dal team di GRAIL tre settimane prima dello schianto», ha spiegato John Keller del Goddard Space Flight Center e del team di LRO. «Lo scopo del team di GRAIL era di ottenere le misurazioni della gravità più precise possibili durante le ultime orbite delle due sonde, il che ha portato a un'insicurezza sul sito d'impatto fino a poco prima dello schianto».
LRO è in un'orbita talmente bassa che le montagne lunari possono alterarne l'altitudine. «Avevamo programmato una manovra di correzione – una manovra periodica per evitare che la sonda si schianti contro la superficie lunare – pochi giorni prima dell'impatto di GRAIL», spiega Keller. «Ho chiesto se fosse stato possibile far combaciare alla manovra di correzione una manovra orbitale per accelerare o rallentare in modo da essere al posto giusto al momento giusto per osservare l'impatto. Mi hanno detto che non avrebbe funzionato; avremmo dovuto fare un'altra manovra di correzione per compensare. Dovevamo osservare lo schianto della missione europea Herschel, il cui impatto avrebbe creato una nube molto più massiccia a causa della sua massa maggiore. Eppure, l'ESA ha deciso di annullare l'impatto, quindi abbiamo scelto l'unico impatto rimanente».
«A questo punto avevamo perso una settimana, e ogni volta che accendiamo i propulsori di LRO, la tabella di sicurezza della missione ci impone di programmare comunicazioni con il Deep Space Network», continua Keller. La stragrande maggioranza delle sonde della NASA fa affidamento su questo centro, e quindi programmare delle comunicazioni non è così facile.
«Per fortuna, avevamo già programmato la manovra di correzione, quindi avevamo già prenotato un periodo di comunicazioni con il DSN. Abbiamo rimandato la manovra e il team ha cambiato idea, facendo diventare la manovra di correzione una manovra orbitale per osservare l'impatto».
Essendo la regione dell'impatto nell'oscurità, LRO ha dovuto aspettare finché le nubi si erano alzate abbastanza da essere illuminate dal Sole. Lo spettrografo ultravioletto LAMP ha rilevato la presenza di mercurio e idrogeno nelle due nubi.
«Il rilevamento di mercurio combacia con ciò che il team di LRO ha osservato dopo l'impatto di LCROSS nell'Ottobre del 2009», continua Keller. «Nell'impatto di LCROSS abbiamo visto una quantità ben minore di mercurio, ma il sito d'impatto era alla base del cratere Cabeus, che non è stato illuminato dal Sole per miliardi di anni ed è perciò estremamente freddo».
Gli scienziati si aspettavano di trovare mercurio solamente in crateri come Cabeus, ma i dati raccolti da LRO sul sito d'impatto delle due sonde GRAIL mostrano che questo elemento può essere molto abbondante anche in aree che ricevono regolarmente la luce solare.
«Il problema con l'impatto di GRAIL non era la quantità di mercurio che abbiamo trovato – ti aspetteresti di trovarlo comunque in quanto un elemento proveniente dalla formazione della Luna», continua Keller, «ma, piuttosto, il problema era che il mercurio era concentrato vicino alla superficie invece di essere stato "scacciato" da un'area completamente esposta all'ambiente spaziale, come il calore del Sole, l'impatto di meteoriti microscopici e le radiazioni».
«Questi nuovi risultati ci aiutano a capire la natura degli elementi volatili nelle regioni polari della Luna», spiega Kurt Retherford del Southwest Research Institute. «Negli ultimi quattro anni abbiamo iniziato a capire che la quantità di acqua ghiacciata nelle regioni polari è maggiore di quanto pensassimo. Oltre al rilevamento diretto di acqua nella nube sollevata dall'impatto di LCROSS, abbiamo rilevato altri elementi volatili, tra cui atomi di mercurio e molecole di idrogeno (H2). Anche se questi risultati sono una novità, crediamo che il mercurio rilevato da LAMP nel sito d'impatto di GRAIL sia il risultato di un accumulo attorno ai poli causato dallo spostamento del mercurio lungo la superficie e la sua migrazione verso le regioni più fredde».
«Ciò approfondisce le nostre conoscenze su come i materiali volatili siano trasportati attorno alla Luna», spiega Keller.
«Le due sonde GRAIL erano relativamente piccole – cubi grandi quanto la metà di una lavatrice e con una massa di 200 kg al momento dell'impatto», spiega Mark Robinson della School of Earth and Space Sciences. «Quando furono lanciate, ogni sonda aveva una massa di 300 chili, ma ne hanno consumati poco più di 100 durante la missione. Le due sonde stavano viaggiano a 6070 chilometri all'ora quando si sono schiantate contro la superficie. Entrambi i crateri sono relativamente piccoli, con un diametro di circa 4-6 metri. Sono insolitamente scuri, mentre di solito i giovani crateri lunari sono brillanti, ma ciò potrebbe essere causato dal mix tra il materiale espulso e il materiale della sonda. Entrambi i siti d'impatto sono situati sul pendio meridionale di una montagna senza nome a sud del cratere Mouchez e a nord-est del cratere Philolaus. Il massiccio ha un'altezza di 2500 metri rispetto alla pianura circostante. I due siti d'impatto sono a 700 e 1000 metri di altitudine e sono separati da 2200 metri. GRAIL B, o Flow, si è schiantata 30 secondi prima di GRAIL A, o Ebb, leggermente più a nord-ovest della compagna».
Osservati i crateri dell'impatto delle sonde GRAIL sulla Luna Osservati i crateri dell'impatto delle sonde GRAIL sulla Luna Reviewed by Pietro Capuozzo on 20.3.13 Rating: 5
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