Polvere lunare e nastro adesivo

Alla Grande Moonbuggy Race di quest’anno ad Huntsville, Alabama, qualcuno ha udito per caso il prof. Paul Shiue della Christian Brothers University parlare del nastro adesivo come il “miglior strumento d’ingegneria”. Del resto, anche altre persone la pensavano allo stesso modo. Il rumore del nastro grigio che veniva strappato dai rotoli faceva da sfondo alla gara, mentre dozzine di studenti universitari erano impegnati ad assemblare e riparare le loro moonbuggy artigianali.

Loro erano ignari, ma portando indietro l’orologio di trentasei anni, scopriamo che il rotolo di nastro adesivo è stato uno strumento chiave nel programma spaziale Apollo della NASA:

Apollo 17: astronauti e moonbuggy

Era l’11 dicembre 1972. Gli astronauti Gene Cernan e Jack Schmitt avevano appena fatto atterrare il loro modulo lunare Challenger in una meravigliosa vallata circondata da montagne chiamata Taurus-Littrow, ai confini del Mare della Serenità. Gli organizzatori della missione scelsero quella zona per la sua varietà geologica: il suolo era coperto da un miscuglio di rocce giganti, lava solidificata, “perle” di vetro color arancio (segno di antica attività vulcanica) e, naturalmente, la sempre presente polvere lunare, detta regolite. La vallata stessa era una frattura creata in seguito all’impatto di un asteroide miliardi di anni prima; in molti sospettavano che la storia geologica della Luna potesse essere ricostruita analizzando gli strati di quelle pareti. Jack Schmitt, il primo geologo sulla Luna, non vedeva l’ora di iniziare.

Circa sessanta secondi dopo l’atterraggio, Schmitt contattò Houston via radio, “le batterie sembrano a posto,” seguì una breve pausa, e poi “Accidenti! Guarda quella roccia lì fuori!”. Cernan concordò, “Assolutamente incredibile.”

Nel giro di poche ore i due astronauti erano sul suolo lunare a raccogliere materiale per esperimenti da caricare sul Rover Lunare o “Moonbuggy”. Tutto stava andando liscio finché Cernan passò vicino al Rover…troppo vicino: la testa del martello che fuoriusciva dalla tasca della sua tuta spaziale si agganciò al parafango posteriore destro del buggy, strappandone via la metà.

Cernan: “Dannazione, un parafango è andato!”
Schmitt: “Accidenti!”

Ora, una moonbuggy in Alabama può funzionare benissimo anche senza un parafango, ma a Taurus-Littrow la mancanza di tale protezione rappresentava un potenziale disastro. La ragione è la polvere lunare. Quando un rover si muove sulla Luna, alza una nube di regolite sulla sua scia (gli astronauti la chiamavano “coda di gallo”). Senza un parafango, il rover sarebbe stato sommerso da un continuo getto di sabbiolina scura e abrasiva. Le tute spaziali bianche annerite dalla polvere potevano surriscaldarsi, con un pericoloso aumento di temperatura corporea degli astronauti al loro interno. La polvere tagliente pulita dalle visiere poteva graffiare il vetro, rendendo difficile la visibilità all’esterno. Inoltre la regolite lunare ha la fastidiosa caratteristica di insinuarsi all’interno di perni, serrature e giunture rendendole inutilizzabili.

Sopra: il parafango della moonbuggy riparato con nastro adesivo durante la missione Apollo 17

Cernan: “Odio dirlo amico, ma devo prendermi del tempo per provare a rimettere a posto il parafango. Jack, ti ricordi se c’è del nastro sotto il mio sedile?” (si stava riferendo ad un normale rotolo di nastro adesivo grigio.)

Schmitt: “Si.”

Cernan: “Ok. Non posso certo dire di essere la persona adatta a sistemare un parafango. Ma una cosa è certa: senza non possiamo iniziare. Ci sto solo mettendo un paio di pezzi del buon vecchio nastro adesivo grigio americano … (e) vediamo come possiamo assicurarci che tenga.”

Nonostante i suoi guanti spessi, Cernan srotolò e strappò i pezzi necessari, ma la polvere lunare neutralizzò il suo primo tentativo di riparazione:

Cernan: “… il buon vecchio nastro adesivo grigio non vuol saperne di incollarsi.” (ad un briefing post volo spiegò: “visto che c’era polvere ovunque, una volta staccato il pezzo di nastro, la prima cosa che si attaccava era proprio la polvere; e poi non si attaccava a nient’altro.”)

Tuttavia, il secondo tentativo ebbe successo. “Fatto!” esclamò Cernan. “Se la protezione regge… mi merito un premio da riparatore di parafanghi!” Detto ciò, iniziarono le attività.

Gene Cernan alle prese con un rotolo

di nastro adesivo. Clicca per vedere il

filmato con sonoro annesso

Per le quattro ore seguenti guidarono la moonbuggy in lungo e in largo intorno all’area di atterraggio, fermandosi per scavare buchi e prendere dei campioni, dispiegando le cariche sismiche e preparando altri esperimenti. Anche con tutti e quattro i parafanghi, Cernan doveva pulire dalla sabbia il rover ad ogni sosta (gli organizzatori delle missioni avevano previsto una speciale spazzola per la polvere lunare). Questo rubava parecchi minuti utili, ma poteva essere peggio…come stavano per scoprire.

Mentre Guidava su un terreno lunare piuttosto sconnesso, Cernan commentò, “cielo, potresti perdere la parte posteriore di questo affare in un attimo!” E infatti, il parafango cadde di nuovo. Il nastro lo aveva sorretto per un po’, ma la regolite aveva diminuito troppo la capacità adesiva per reggere ad un intero EVA.

Schmitt: “Penso che tu abbia perso il tuo parafango. Continuo ad essere colpito quì”

Cernan: “Oh, no!”

Schmitt: “Guarda che coda di gallo!”

Le fermate successive richiesero considerevole manutenzione. “fammi girare intorno alla polvere!” disse alla radio Cernan mentre Schmitt organizzava l’esperimento Surface Electrical Properties (SEP). In un briefing post-volo notò, “la polvere sui coperchi delle batterie e su ogni altra cosa era così spessa da poterci scrivere su. Con i parafanghi funzionanti si ha sempre un sottile strato di polvere; ma questa era polvere ‘sporca’.”

Di ritorno al Challenger, Cernan fece un’ispezione accurata al rover. “Oh cielo, ci vorrà più di un mese per spolverare tutto!”

Cernan, di ritorno da una sessione

esplorativa. E’ pieno di regolite

A Houston, gli ingegneri della NASA capirono presto la serietà della situazione. Se non potevano trovare una soluzione mentre Cernan e Schmitt dormivano, il giorno successivo di esplorazione poteva essere compromesso. La panacea di tutti i mali si chiamava, guarda caso, “nastro adesivo”.

Quando Cernan e Schmitt si svegliarono la mattina seguente, il centro di controllo spiegò loro come dovevano incollare assieme quattro mappe laminate a formare la sagoma del parafango mancante. “Chiamatemi pure il ‘piccolo parafangaio’,” disse Cernan mentre strappava un pezzo di nastro grigio. Questa volta l’operazione venne effettuata all’interno del veicolo spaziale, in un punto relativamente privo di polvere lunare, in modo che il nastro potesse mantenere intatto il suo potere adesivo. Attaccato al moonbuggy, il nuovo parafango resse per il resto della missione, che incluse altre quindici ore di EVA.

Quell’esperienza lasciò un segno profondo in Schmitt. Tornato sulla terra disse: “La regolite sarà il maggior problema ambientale per le future missioni sulla Luna.”

Ritorno al futuro: attualmente, la NASA sta preparando il ritorno sulla luna e la regolite è un argomento al centro dell’attenzione per l’agenzia spaziale. Gli scienziati stanno eseguendo esperimenti in laboratorio con campioni di polvere lunare dell’Apollo per scoprire tecniche atte a mitigare gli effetti di queste particelle. E una nuova nave spaziale della NASA chiamata LADEE è totalmente dedicata alla polvere lunare. Abbreviazione di Lunar Atmosphere and Dust Environment Explorer, LADEE orbiterà intorno alla luna nel 2011 o 2012 per osservare le tempeste di sabbia che si pensa siano scaturite dalla polvere lunare carica che levita sulla superficie.

Quando la prossima generazione di astronauti andrà sulla luna, saprà molte più cose sulla polvere lunare che non i loro predecessori dell’Apollo. Ma potete scommettere che ci sarà una cosa che non lasceranno a casa: il “buon vecchio nastro grigio americano.”

Fonte: http://science.nasa.gov/headlines/y2008/21apr_ducttape.htm

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