DIMPLE studierà il suolo vulcanico della Luna

Nell’ambito delle missioni robotiche che si susseguiranno sulla Luna durante il programma Artemis, l’agenzia spaziale statunitense ha comunicato nei giorni scorsi di aver selezionato un nuovo payload scientifico per stabilire l’età e la composizione del terreno collinare creato dall’attività vulcanica sul lato vicino della Luna.

La suite del lander/rover DIMPLE (Dating an Irregular Mare Patch with a Lunar Explorer) effettuerà delle investigazioni su una zona facente parte della famiglia classificata come Irregular Mare Patch (IMP), ovvero macchia irregolare di mare. Le IMP sono delle aree dai bordi arrotondati, dalla superficie relativamente liscia e leggermente montagnosa, generalmente delle dimensioni di pochi chilometri quadrati e che tipicamente si trovano nei mari lunari. La IMP prescelta è chiamata Ina ed è stata scoperta nel 1971 tramite le immagini orbitali riprese dalla missione Apollo 15.

Ina Irregular Mare Patch

Vista dall’alto, Ina ha pressapoco la forma della lettera D maiuscola, misura 2,9 × 1,9 km e ha una profondità di 64 m (dal punto più profondo al punto più elevato del suo bordo) e si trova nel Lacus Felicitatis, alle coordinate 18°39′36″ N, 5°18′0″ E.

Riuscire a comprendere meglio le caratteristiche di queste formazioni geologiche potrebbe aiutare a fornire delle risposte a importanti domande sull’evoluzione della Luna rimaste ancora inevase, che potrebbero di conseguenza fornire ulteriori evidenze sulla storia dell’intero Sistema Solare.

Nella fattispecie, Ina è una formazione relativamente enigmatica caratterizzata da cumuli insolitamente lisci circondati da avvallamenti più scabri; il tutto situato all’interno del cratere centrale di un grande vulcano. Ina sembra essere molto più giovane di altri luoghi sulla Luna, per il fatto di avere pochissimi crateri da impatto. Come è noto, i crateri da impatto si accumulano sulla superficie lunare nel tempo, pertanto le superfici più vecchie generalmente presentano più crateri da impatto rispetto alle superfici più giovani.

La Luna è una destinazione ricca di potenziali scoperte scientifiche. Se da una parte la sonda della NASA Lunar Reconnaissance Orbiter, in orbita lunare, ha scoperto una settantina di IMP, dall’altra Ina rimane la più estesa individuata finora.

DIMPLE è il risultato della terza richiesta annuale da parte della NASA per il suo programma PRISM (Payloads and Research Investigations on the Surface of the Moon), nell’ambito dell’iniziativa CLPS (Commercial Lunar Payloads Services). Questa richiesta di proposte del programma PRISM, è stata la prima a permettere ai partecipanti di scegliere e giustificare un particolare sito di atterraggio per lo svolgimento di ricerche lunari di elevata priorità.

«Questa iniziativa rivolta ai partner commerciali, è d’aiuto per fornire maggior impeto alla scienza della Luna e alla sua esplorazione» ha affermato Nicola Fox, amministratore associato per la scienza presso il quartier generale della NASA di Washington. «DIMPLE andrà ad aggiungersi a un corpo crescente di conoscenze sulla Luna, il quale a sua volta ci aiuterà a comprendere le origini della Terra e degli altri pianeti del Sistema Solare. Inoltre, più comprendiamo riguardo al nostro satellite naturale, più possiamo supportare l’esplorazione umana a lungo termine della Luna, e un giorno, di Marte».

DIMPLE

La NASA ha selezionato il Southwest Research Institute (SwRI) di San Antonio, Texas, per realizzare la suite di strumentazioni di DIMPLE del valore di 50 milioni di dollari. DIMPLE impiegherà delle fotocamere e il sistema di datazione a radioisotopi CODEX, per determinare l’età e la composizione di Ina.

CODEX (Chemistry Organic and Dating Experiment) sfrutta il decadimento radioattivo del rubidio in stronzio, per misurare quanto tempo è passato dalla formazione di un campione di roccia. Infatti, il decadimento radioattivo è una sorta di orologio che ticchetta a un passo noto ed è in grado di aiutare nella datazione accurata di rocce e minerali permettendo agli scienziati di collocare nel tempo eventi come la cristallizzazione, il metamorfismo e gli impatti.

Il payload DIMPLE peserà attorno ai 50 kg e funzionerà in maniera autonoma sulla Luna. Nei laboratori del SwRI lo strumento CODEX, che è stato sviluppato in 20 anni di ricerche, è riuscito a datare campioni di rocce simili a quelle lunari che si suppone di trovare su Ina, con una precisione di ±375 milioni di anni, che è più che sufficiente per collocare Ina nella scala temporale geologica lunare, lunga miliardi di anni.

La fotocamera, un braccio per la raccolta di campioni e lo strumento CODEX rimarranno sul lander, mentre un rover equipaggiato con una fotocamera, un rastrello e una paletta, raccoglierà i campioni di suolo selenico e li porterà al lander per essere esaminati.

DIMPLE verrà inviata sulla Luna nell’ultimo trimestre del 2027; tuttavia l’agenzia spaziale statunitense prevede di formalizzare l’ordinativo CLPS entro il 2024, in modo da poter stabilire il fornitore dei servizi di lancio per l’invio dei DIMPLE sulla Luna.

DIMPLE sarà in grado di raccogliere e analizzare circa un paio di dozzine di campioni, per determinare la scala temporale dell’attività vulcanica selenica dalla quale è nata la formazione geologica di Ina. Per esempio, se l’attività vulcanica dovesse risultare geologicamente recente, ciò implicherebbe che o il mantello lunare sia stato più caldo di quanto ritenuto finora dagli scienziati, oppure che degli elementi radioattivi hanno contribuito a eruzioni su piccola scala, le quali sono continuate anche più tardi nell’evoluzione lunare di quanto ritenuto in precedenza. Ciascuno scenario sarà d’aiuto per una migliore comprensione dello stato geochimico della Luna nel tempo. Se, d’altra parte, le eruzioni che hanno creato Ina si rivelassero più antiche, questo potrebbe portare a rivalutare le età e l’evoluzione dei crateri lunari, e ciò avrebbe implicazioni per la comprensione della storia della Terra e degli altri pianeti del Sistema Solare.

«Con la selezione di DIMPLE, noi speriamo di risolvere il dibattito sull’attività vulcanica lunare recente» ha spiegato Joel Kearns, vice amministratore associato per l’esplorazione dello Science Mission Directorate della NASA. «Questo non solo è un enigma scientificamente intrigante che cambierà fondamentalmente la nostra comprensione dell’evoluzione termica lunare, ma l’esperimento servirà anche a dimostrare una nuova ed eccitante tecnologia che può essere usata per misurare le età assolute di una varietà di terreni geologici in tutto il Sistema Solare.

Fonti: NASA; SwRI; Wikipedia