Cina Chang’e 5 Lunar Lander è il primo a trovare acqua sulla luna da vicino

Il lander lunare cinese Chang'e 5 ha appena segnato una prima storica: The This Webcraft è stato il primo a rilevare l'acqua sulla luna nel suo sito di atterraggio in tempo reale.

Chang'e 5 ha trovato l'acqua nel suo sito di atterraggio vicino a Oceanus Procellarum sul lato vicino della luna, utilizzando uno strumento che rileva l'acqua determinando le misurazioni della riflettanza spettrale della regolite (suolo) e delle rocce.

L'acqua è stata rilevata per la prima volta in modo definitivo sulla luna dall'orbita, dalla missione indiana Chandrayaan-1 utilizzando lo strumento Moon Mineralogy Mapper della NASA (a seguito di diversi tentativi di rilevamento in anticipo da parte di altre missioni e telescopi). I risultati di Chandrayaan-1 sono stati annunciati nel settembre 2009 e da allora l'acqua è stata ampiamente mappata dall'orbita da missioni come il Lunar Reconnaissance Orbiter della NASA, che opera sulla luna dal 2009.

Prima di Chang'e 5, tuttavia, nessuna missione lunare aveva trovato acqua in tempo reale sulla superficie lunare. (Gli astronauti Apollo negli anni '70 hanno portato a casa campioni contenenti acqua, ma è stato rilevato solo decenni dopo in laboratorio, dopo che l'attrezzatura era migliorata.)

Mappe dell'idrogeno lunare (un proxy per il ghiaccio d'acqua), misurate dal Lunar Prospector della NASA Questo Webcraft verso i poli di 80 gradi nord e sud. I massimi di abbondanza di idrogeno (punti bianchi) sono sfalsati in modo significativo dagli attuali poli nord e sud e si deduce che siano antichi poli di rotazione lunare. (Credito immagine: James Tuttle Keane)

A contribuire al divario nei reperti d'acqua è stato anche il lungo tempo di attesa tra le missioni di superficie, poiché la missione cinese Chang'e 3 nel 2013 è stata la prima ad atterrare dolcemente sulla superficie lunare dalla missione Luna 24 dell'Unione Sovietica 37 anni prima, nel 1976 .

Le missioni di atterraggio dovrebbero accelerare nell'ambito di iniziative come il programma Commercial Lunar Payload Services della NASA, che ha una serie di missioni pianificate nei prossimi anni. La NASA ha anche in programma una missione rover di caccia al ghiaccio chiamata Volatiles Investigating Polar Exploration Rover (VIPER) che atterrerà alla fine del 2023 circa appena ad ovest del cratere Nobile, che si trova vicino al polo sud della luna.

L'acqua ha una firma spettrale distintiva che avrebbe dovuto mostrare nelle misurazioni dello spettrometro mineralogico lunare di Chang'e 5, progettato per cercare l'acqua. La sfida, tuttavia, è stata l'intenso calore sulla superficie lunare, che all'inizio ha oscurato le misurazioni, hanno affermato i rappresentanti del team cinese in un comunicato stampa dell'Accademia cinese delle scienze.

I ricercatori hanno utilizzato un "modello di correzione termica" per tenere conto del calore e poi hanno visto la firma dell'acqua fuoriuscire a 2,85 micrometri, afferma il comunicato. Detto questo, l'acqua trovata non era molto, a circa 120 parti per milione nella regolite e 180 parti per milione in una roccia chiara.

Rappresentazione artistica del rover VIPER della NASA al lavoro sulla superficie lunare. (Credito immagine: NASA/Daniel Rutter)

I risultati sono stati confermati con un campione di regolite lunare che Chang'e 5 è tornato sulla Terra nel dicembre 2020, rendendola la prima sonda a riportare materiale dalla luna dalla Luna 24 nel 1976.

"Questa [proporzione di acqua] è coerente con l'analisi preliminare dei campioni di Chang'e 5 restituiti", hanno affermato i funzionari nel comunicato stampa.

L'acqua superficiale è attribuita alla deposizione del vento solare, il flusso costante di particelle cariche provenienti dal nostro sole. Ma c'è una storia di origine più complicata riguardante la roccia lunare, la cui acqua probabilmente proveniva dall'interno lunare.

Analizzando la composizione della roccia e confrontandola con il telerilevamento dall'orbita "mostra che la roccia potrebbe essere stata scavata da una vecchia unità basaltica ed espulsa nel sito di atterraggio di Chang'e 5", hanno affermato i ricercatori nel comunicato stampa.

"Pertanto", ha continuato il comunicato, "il contenuto d'acqua inferiore del suolo, rispetto al contenuto d'acqua più elevato del frammento di roccia, suggerisce che sia avvenuto il degassamento del serbatoio del mantello sotto il sito di atterraggio di Chang'e 5".

La scoperta della superficie dell'acqua è anche coerente con le eruzioni vulcaniche (che avrebbero anche trasportato acqua) nella regione di Procellarum, che trasporta potassio (K nella tavola periodica), elementi di terre rare e fosforo, una combinazione di materiali abbreviati in KREEP, ricercatori disse.

Chang'e 5 ha anche cercato di definire l'età del vulcanismo lunare utilizzando materiali KREEP, ma nel comunicato stampa non è stato fornito un aggiornamento su quella ricerca.

La Cina ha lanciato diverse missioni lunari di successo negli ultimi anni, tra cui Chang'e 4, che ha trascorso 1.000 giorni sul lato opposto della luna (la prima missione di questo tipo ad atterrarvi) nel novembre 2020. Il paese prevede di inviare Chang'e 6 per raccogliere campioni dal lato più lontano della luna nel 2024.

Il nuovo studio Chang'e 5 è stato co-diretto da Honglei Lin e Yangtin Lin dell'Istituto di geologia e geofisica dell'Accademia cinese delle scienze. La ricerca sottoposta a revisione paritaria è stata pubblicata sulla rivista Science Advances (si apre in una nuova scheda) venerdì (7 gennaio).

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