La NASA ha selezionato sei università americane per sviluppare nuove ricerche atte a studiare sfruttare le risorse lunari. Il programma della NASA si chiama Lunar Surface Technology Research (LuSTR) e si focalizza sul finanziare ricerche non solo per l’utilizzo di risorse lunari ma anche per la produzione e stoccaggio di energia nello spazio. Questi due aspetti diventano infatti sempre più fondamentali man mano che l’umanità spinge più lontano le sue esplorazioni. L’esplorazione di Marte sarà completamente dipendente dalla nostra capacità di utilizzo delle risorse in situ. Il Programma Artemis di esplorazione lunare, intende dimostrare proprio la nostra capacità di utilizzo di queste risorse. I sei progetti selezionati dalla NASA sono i seguenti:
L’Università del Texas a El Paso ha intenzione di studiare un approccio innovativo per estrarre, raccogliere e trasportare il vapore acque sulla Luna. Il team è guidato dal ricercatore Ahsan Choudhuri e prevedono di dimostrare sperimentalmente la capacità di estrarre e raccogliere circa 2 kg in 11 ore.
La Washington University di St. Louis costruirà invece una trivella, da montare su un rover, per mappare in 3D la distribuzione dell’acqua al polo Sud della Luna. Per farlo, monteranno uno strumento laser sulla trivella, in modo da analizzare la regolite e quantificare la presenza di acqua e di altre sostanze chimiche. Il team è guidato da Alian Wang.
La Michigan Technological University di Houghton modificherà un penetrometro a cono a percussione riscaldata per caratterizzare la durezza del suolo lunare e della regolite. Il penetrometro è uno strumento usato regolarmente sulla Terra, e serve principalmente a sondare la struttura e la resistenza dei terreni. Sulla Luna, comprendere la composizione del suolo, e come questa viene modificata dalla presenza di regolite, sarà importante per adattare i futuri metodi di scavo e di raccolta dell’acqua. Oltre a questo, la regolite servirà come materiale da costruzione, e comprenderne il suo comportamento è fondamentale. Paul van Susante sarà il responsabile del progetto.
A complemento di queste tre ricerche, la NASA ne ha selezionate altrettante per aiutare a capire come stoccare e utilizzare l’energia sulla Luna. Le varie operazioni di esplorazione lunare avranno infatti bisogno di molta energia. L’energia solare è sicuramente una fonte principale, ma una permanenza stabile sulla luna non può fare affidamento sul Sole, non solo per lo meno. Sulla Luna la notte dura infatti circa 14 giorni, durante la quale le temperature scendono fino a -170 C°. Ci sarà quindi bisogno di stoccare l’energia ottenuta dal Sole e in futuro avere delle fonti secondarie.
L’Università della California a Santa Barbara studierà la fattibilità del trasferimento di energia wireless sulla superficie della Luna. In questo modo, da un sito di produzione centrale, si potrà trasferire energia in varie zone della superficie. Con questa tecnologia si stima che piccoli rover potrebbero ad esempio ricevere trasferimenti di energia di circa 100 Watt di potenza. In questo modo potranno inserirsi con più facilità in zone non illuminate dal Sole, come il fondo dei crateri del Polo Sud, dove si stima sia contenuta la maggior parte di acqua. Il team di ricerca è guidato da Philip Lubin.
La Vanderbilt University di Nashville esaminerà l’utilizzo di componenti elettroniche in carburo di silicio per applicazioni sulla superficie della Luna. Sulla Terra il Carburo di silicio è utilizzato per la produzione di semiconduttori. Viene usato al posto del silicio per quei componenti che richiedono alta potenza, alta frequenza e alte temperature. Attualmente, questi semiconduttori non performano molto bene nello spazio, essendo molto sensibili alle radiazioni. Arthur Witulski guiderà la ricerca.
La Ohio State University di Columbus studierà invece la distribuzione dell’energia fra reti elettriche alimentate da più fonti diverse. Queste potrebbero essere: sorgenti solari, radioisotopiche o batterie, tutte fonti che potrebbero essere utilizzate sulla Luna durante il Programma Artemis. Il progetto è guidato da Jin Wang.
Attualmente la NASA sta finanziando il progetto CLPS, con il quale aziende private americane costruiscono dei lander e rover per portare sulla Luna esperimenti scientifici e dimostratori tecnologici. Il CLPS porterà sulla Luna almeno due missioni all’anno, a partire dal 2021 (probabilmente 2022). Queste ricerche potrebbero quindi essere trasportate sulla Luna con dei lander e rover privati già nei prossimi anni. In questo articolo maggiori informazioni sul programma CLPS.
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