Cinquantanni fa sulla Luna: alcuni risultati delle missioni Apollo

Facciamo un elenco di alcune ricadute scientifiche (e non) delle missioni Apollo

Le missioni Apollo segnarono la riscossa delle missioni spaziali degli Stati Uniti sull’Unione Sovietica. Lo sforzo politico portò ad una serie di risultati scientifici di rilievo ed a ricadute nella vita di tutti i giorni. Vediamone alcuni.

Come saprete benissimo, tra poco si festeggia il cinquantesimo anniversario dell’allunaggio dell’Apollo 11. Il programma Apollo, concepito da Dwight David Eisenhower, il mitico “Ike”, e in seguito realizzato da John Fitzgerald Kennedy (JFK), è stato anche un enorme evento politico. Gli Stati Uniti erano rimasti molto indietro rispetto all’Unione Sovietica nella conquista dello spazio, e cercavano un riscatto. Lo trovarono appunto nella conquista della Luna.
Questo ovviamente non toglie nulla all’impresa, alle ricadute sulla vita di ogni giorno ed ai risultati scientifici raggiunti. Ecco di seguito alcuni di entrambi i tipi.

                Logo delle missioni Apollo

Ricadute scientifiche:

1. Tomografia assiale computerizzata o TAC: questa tecnologia, oggi utilizzata per rilevare il cancro e per test non distruttivi dei materiali è stata inizialmente utilizzata per trovare imperfezioni nei componenti delle navicelle spaziali.

2. Microchip dei computer: i moderni microchip discendono dai circuiti integrati utilizzati nel computer di guida dell’Apollo.

3. Utensili a batteria: i trapani e  gli aspirapolvere senza fili utilizzano una tecnologia progettata per eseguire carotaggi e prelevare campioni lunari.

4. Termometro auricolare: uno strumento simile a una telecamera che rileva l’energia a infrarossi percepibile come il calore ed è stato originariamente utilizzato per rilevare la nascita di stelle.

5. Cibo liofilizzato: riduce il peso del cibo e aumenta la durata di conservazione senza sacrificare il valore nutrizionale.

6. Isolamento termico: l’isolamento domestico utilizza materiale riflettente alla stregua di quello che proteggeva la navicella dalle radiazioni.

7. Tutori invisibili: raddrizzare i denti è meno imbarazzante grazie a tutori in ceramica trasparente realizzati con materiali dei veicoli spaziali.

8. Joystick: questo dispositivo di gioco per computer è stato utilizzato per la prima volta sull’Apollo Lunar Rover.

9. Memory foam: creata per i sedili degli aeromobili per raddolcire l’atterraggio, questa schiuma, che ritorna alla sua forma originale, si trova in materassi e caschi ammortizzatori.

10. Televisione satellitare: la tecnologia utilizzata per correggere gli errori nei segnali dei veicoli spaziali aiuta a impacchettare le immagini ed i suoni criptati nei segnali televisivi satellitari.

11. Lenti antigraffio: il rivestimento della visiera nei caschi da astronauta rende i nostri occhiali dieci volte più resistenti ai graffi.

12. Solette per scarpe: le aziende di scarpe sportive hanno adattato i modelli creati per gli scarponi spaziali, che riducevano l’impatto del piede sulle superfici e aggiungevano ammortizzazione e ventilazione.

13. Rilevatore di fumo: la NASA ha inventato il primo rilevatore di fumo regolabile con diversi livelli di sensibilità per evitare falsi allarmi.

14. Costume da bagno: la NASA ha usato gli stessi principi che riducono la resistenza nello spazio per contribuire a creare il costume da bagno più veloce del mondo, Speedo, rifiutato da alcuni professionisti perché può dare un vantaggio ingiusto.

15. filtro dell’acqua: le versioni domestiche prendono in prestito una tecnica della NASA, che è stata pioniera nell’uccidere i batteri nell’acqua consumata nello spazio.

16. Mappe del fondo oceanico: Il laboratorio spaziale Skylab faceva parte del programma Apollo ed ha svolto numerose osservazioni di altimetria radar della superficie del mare. Le microonde non penetrano nei conduttori elettrici, come i metalli o l’acqua, e il ritorno radar sugli oceani proveniva dalla superficie del’acqua. Si è constatato che il radar mostrava una replica sommessa delle depressioni oceaniche nella sovrastante superficie del mare. “Sommessa” è un termine relativo: la depressione della superficie marina sopra la fossa di Porto Rico, per esempio, è più di 20 metri di profondità.
Similmente, sopra i monti ed i vulcani sottomarini la superficie del mare forma un piccolo tumulo. Si è capito che la massa in eccesso, per esempio di un monte sottomarino, trascina l’oceano circostante orizzontalmente verso di esso, producendo così un leggero rigonfiamento nella superficie del mare sovrastante. L’effetto opposto si verifica su di una fossa oceanica, che in pratica è una carenza di massa. Questo ha reso possibile la realizzazione di mappe globali dettagliate del fondo marino.

                  Astronauta in posa con le attrezzature lunari: Lunar Excursion Module e Lunar Rover Vehicle

 

Scoperte scientifiche:

1. La Luna non è un oggetto primordiale; ma si è evoluta in una zona interna del sistema solare simile a quella terrestre.

Prima di Apollo, l’origine della Luna era oggetto di speculazioni quasi illimitate. Ora sappiamo che la Luna è fatta di materiale roccioso che è stato di volta in volta fuso, eruttato dai vulcani e schiacciato dagli impatti dei meteoriti. La Luna possiede una spessa crosta (60 km), una litosfera abbastanza uniforme (60-1000 km) e un’astenosfera parzialmente liquida (1000-1740 km); un piccolo nucleo di ferro nella parte inferiore dell’astenosfera è probabile ma non confermato. Alcune rocce suggeriscono la presenza di antichi campi magnetici anche se oggi non esiste un campo planetario.

2.La Luna è antica e conserva ancora la sua storia (il primo miliardo di anni) che dovrebbe essere comune a tutti i pianeti terrestri.

L’ampia casistica di crateri meteorici sulla Luna, calibrata utilizzando l’età assoluta ricavata da campioni di rocce, fornisce una chiave per sbrogliare le scale temporali per l’evoluzione geologica di Mercurio, Venere e Marte in base ai loro crateri. L’interpretazione fotogeologica di altri pianeti si basa in gran parte sulle lezioni apprese dalla Luna. Prima di Apollo, tuttavia, l’origine dei crateri di impatto lunari non era completamente compresa e l’origine di crateri simili sulla Terra era molto discussa.

3.Le più giovani rocce lunari sono virtualmente antiche quanto le più arcaiche rocce terrestri. I primi processi ed eventi che probabilmente hanno interessato entrambi i corpi planetari ora possono essere studiati solo sulla Luna.

L’età delle rocce lunari varia da circa 3,2 miliardi di anni nei mari (i bacini bassi e scuri) a circa 4,6 miliardi di anni nelle terre (gli altopiani chiari e accidentati). Le forze geologiche attive, inclusa la tettonica a zolle e l’erosione, ricreano continuamente le superfici più antiche sulla Terra, mentre le antiche superfici lunari rimangono fino ad oggi poco mutate.

4.La Luna e la Terra sono geneticamente correlate e formate da diverse porzioni di un comune serbatoio di materiale.

Le composizioni isotopiche dell’ossigeno specificatamente simili tra rocce lunari e rocce terrestri mostrano chiaramente che hanno antenati comuni. Relativamente alla Terra, tuttavia, la Luna è altamente impoverita in ferro ed elementi volatili necessari per formare gas atmosferici e acqua.

5.La luna è senza vita; non contiene organismi viventi, fossili o composti organici nativi.

Test approfonditi non hanno rivelato alcuna prova per la vita, passata o presente, tra i campioni lunari. Anche i composti organici non biologici sono incredibilmente assenti; tracce possono essere attribuite a contaminazione da meteoriti.

6.Tutte le rocce lunari hanno avuto origine da processi ad alta temperatura con un coinvolgimento minimo o nullo dell’acqua. Sono grossolanamente distinguibili  tre tipi: basalti, anortosite e brecce.

I basalti sono rocce laviche scure che riempiono i bacini dei mari; generalmente assomigliano alla lava che compone la crosta oceanica della Terra, ma sono molto più antichi . L’anortosite è una roccia chiara e forma gli antichi altipiani; in genere assomiglia alle più antiche rocce sulla Terra, ma è molto più arcaica. Le brecce sono rocce composite formate partendo da tutti gli altri tipi di rocce mediante frantumazione, miscelazione e sinterizzazione durante gli impatti dei meteoriti. La Luna non ha arenarie, scisti o calcari che testimoniano l’importanza dei processi idrici sulla Terra.

7.All’inizio della sua storia, la Luna fu fusa in profondità, fino a formare un “oceano di magma”. Gli altopiani lunari contengono i resti delle prime rocce a bassa densità che galleggiavano sulla superficie dell’oceano di magma.

Gli altopiani lunari si formarono circa 4,4-4,6 miliardi di anni fa dalla flottazione di una crosta primordiale ricca di feldspato, su di un oceano di magma che copriva la Luna fino a profondità di molte decine di chilometri o più. Innumerevoli impatti di meteoriti attraverso le ere geologiche hanno ridotto gran parte dell’antica crosta a formare catene montuose tra i bacini.

8.L’oceano lunare di magma fu colpito da una serie di enormi impatti di asteroidi, che hanno creato bacini in seguito riempiti da colate di lava.

I grandi bacini scuri come il Mare Imbrium sono giganteschi crateri da impatto, formatisi all’inizio della storia lunare, e in seguito riempiti da flussi di lava circa 3.2-3.9 miliardi di anni fa. Il vulcanesimo lunare si è verificato principalmente tramite inondazioni di lava che si è diffusa orizzontalmente; le fontane di fuoco vulcanico hanno prodotto depositi di perle di vetro arancione e verde smeraldo.

9.La massa della Luna è leggermente asimmetrica, probabilmente a conseguenza della sua evoluzione sotto l’influenza gravitazionale della Terra. La sua crosta è più spessa sul lato più lontano da noi, mentre la maggior parte dei bacini vulcanici – e le insolite concentrazioni di massa – si trovano sul lato vicino.

La massa non è distribuita uniformemente all’interno della Luna. Grandi concentrazioni di massa (“Mascons”) giacciono al di sotto della superficie di molti grandi bacini lunari e probabilmente sono costituiti da spessi accumuli di lava densa. Rispetto al suo centro geometrico, il centro di massa della Luna è spostato verso la Terra di parecchi chilometri.

10.La superficie della Luna è coperta da una coltre di detriti di roccia e polvere, chiamata la regolite lunare, che conserva un unico documento della radiazione solare, importante per comprendere i cambiamenti climatici sulla Terra.

La regolite fu prodotta da innumerevoli impatti di meteoriti attraverso le ere geologiche. Le rocce superficiali e i grani minerali sono distintamente arricchiti da elementi chimici e isotopi impiantati dalla radiazione solare. Come tale, la Luna ha registrato quattro miliardi di anni di storia del Sole con un grado di completezza che difficilmente troveremo altrove.

                                           Eagle, il Lunar Excursion Module (LEM) della missione Apollo 11

 

Aggiungo un’ultima curiosità: che fine hanno fatto i Moduli Lunari?

Missione Apollo 5: modulo lunare senza nome, bruciato nell’atmosfera terrestre
Missione Apollo 9: modulo lunare Spider, bruciato nell’atmosfera terrestre
Missione Apollo 10: modulo lunare Snoopy, in orbita attorno al Sole
Missione Apollo 11: modulo lunare Eagle, sito di caduta sconosciuto
Missione Apollo 12: modulo lunare Intrepid, caduto – atterrato sulla Luna
Missione Apollo 13: modulo lunare Aquarius, usato come “scialuppa di salvataggio” *
Missione Apollo 14: modulo lunare Antares, caduto – atterrato sulla Luna
Missione Apollo 15: modulo lunare Falcon, caduto – atterrato sulla Luna
Missione Apollo 16: modulo lunare Orion, sito di crash sconosciuto
Missione Apollo 17: modulo lunare Challenger, caduto – atterrato sulla Luna

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5 Commenti    |    Aggiungi un Commento

  1. un elenco davvero sacrosanto di innovazioni tecnologiche!!!

    chi come me ha vissuto prima delle imprese lunari lo sa bene... semplicemente queste innovazioni apportate dalle missioni Apollo non esistevano

    magari i giovani d'oggi immaginano che siano sempre esistite...

    forse mi sono sfuggite, ma ci sono pure le padelle antiaderenti...
    e soprattutto la telemedicina

  2. Il problema dell'astronomia è proprio questo: il ritorno sull'investimento c'è e anche notevole, ma lo si nota dopo diversi bilanci di esercizio Il mondo di oggi è troppo fast e sporcato dal denaro, basti vedere il calcio dove ormai si parla solo di soldi e di bilanci.

  3. Non ho capito l'ultima lista della fine che hanno fatto i moduli Lunari, uno orbita intorno al Sole, immagino che se n'è andato per i fatti suoi, e poi ci sono quelli caduti, atterrati sulla Luna, ma il modulo non serviva anche per tornare indietro? Come si sganciava per l'allunaggio dal vettore orbitante doveva riattraccare, gli astronauti che facevano passavano dal modulo al vettore e poi sganciavano il modulo?

  4. Il LEM serviva per l'allunaggio e per il ritorno in orbita lunare (tra l'altro, non tutto il modulo tornava, ma solo la parte superiore, mentre l'inferiore veniva usata come rampa di lancio).
    Una volta che gli astronauti erano trasbordati nel modulo di comando, e dopo aver trasferito il carico di materiale lunare, non aveva più alcuno scopo.
    Per cui, una volta terminato il suo compito, il LEM veniva utilizzato il più delle volte come proiettile per provocare lunamoti a fini scientifici (un sismografo rilevava il fenomeno e inviava i dati a Terra).