Il 21 e 22 marzo 2024 si terrà a Torino il 1st IAA Symposium on Moon Farside Protection, un simposio organizzato per sensibilizzare e coinvolgere la comunità scientifica, politica e industriale mondiale sulla necessità di preservare il silenzio radio nella Moon Farside, la faccia nascosta della Luna.

Dell’importanza di questo progetto e, in particolare, di quanto sarà utile (fino a diventare indispensabile) sfruttare la faccia nascosta per scopi scientifici e di ricerca, abbiamo parlato con uno dei relatori dell’evento: Joseph Silk.

Professore di fisica e astronomia alla Johns Hopkins University, il dottor Silk ha studiato a Cambridge, ha conseguito il dottorato di ricerca ad Harvard nel 1968 ed è autore o coautore di oltre 500 pubblicazioni. Ha condotto un importante lavoro sulle omogeneità del fondo cosmico a microonde e su come queste siano influenzate dalle fluttuazioni di densità nella materia dell’Universo primordiale, in particolare da un effetto di smorzamento che porta il suo nome.

Perché la ricerca scientifica sulla faccia nascosta della Luna è così importante?

In poche parole, sulla Terra alcune importanti risorse si stanno esaurendo. Un esempio sono alcuni elementi rari, essenziali per i nostri computer, i nostri telefoni cellulari, per le nostre armi. E forse non domani, ma nei prossimi anni i prezzi aumenteranno perché le risorse sono sempre più limitate. Per di più, la Cina detiene il mercato di gran lunga predominante in questo momento.

Per questo i Paesi, soprattutto l’America, sono molto preoccupati per il futuro. E si dà il caso che la Luna abbia la riserva più illimitata di questi elementi molto rari. Quindi, l’estrazione mineraria sulla Luna in futuro sarà davvero importante, dal punto di vista commerciale e politico. Questo è un obiettivo.

Un altro, anche se può sembrare semplicistico, è il turismo. E in questo momento è un turismo per persone molto ricche. Diverse compagnie private stanno progettando viaggi sulla Luna, cioè andare sulla Luna e tornare sulla Terra, e stanno già vendendo i biglietti. I veicoli spaziali sono già stati costruiti, per la maggior parte. Sono molto costose, centinaia di migliaia di dollari, ma stanno accadendo ora. Oltre a questo, quando arriveremo sulla Luna, tra circa due anni, sia la Cina che l’America hanno in programma di allunare con esseri umani.

Questo sarà l’inizio. Pensiamo a un’industria turistica. Forse ci vorranno altri 10 anni, ma si sa, stiamo esaurendo i luoghi esotici per il turismo sulla Terra, e la Luna è incredibilmente eccitante come destinazione turistica. Si inizierà inviando senza dubbio miliardari, ne approfitteranno le persone più ricche. Ma si può immaginare che la situazione cambierà. Anche in questo caso, potrebbero volerci due decenni, ma alla fine arriveremo al turismo sulla Luna, proprio come abbiamo fatto con l’inizio del volo aereo commerciale: prima era per i ricchi. E credo che la Luna sarà il futuro.

E poi, l’ultima cosa, che è quella che mi interessa di più, è che la Luna è un posto meraviglioso per fare scienza, perché non c’è atmosfera, né ionosfera. Quindi è possibile utilizzarla per fare cose che non si possono fare sulla Terra.

Quali argomenti, progetti ed esperimenti scientifici in cosmologia trarrebbero maggior beneficio dall’uso scientifico del faccia nascosta della Luna? Con quale tipo di strumentazione? E in particolare, quali sono le frequenze più importanti da proteggere, utili a fini cosmologici?

Cominciamo con quella che si sta svolgendo ora e che avrà luogo tra due anni: la radioastronomia, a frequenze molto basse. Qualcosa che si può fare solo sulla faccia nascosta della Luna.

Perché la Luna? Perché la Terra ha una ionosfera. Quando si accende il televisore e si passa da un canale all’altro, si sente un “ronzio”: è a causa delle emissioni radio della nostra ionosfera. Questa blocca le frequenze molto basse, qualsiasi segnale proveniente dallo spazio. Quindi, l’unico modo per evitarlo è andare nello spazio. E si scopre che nello spazio è piuttosto difficile e molto, molto costoso. Ma la Luna è un luogo naturale per farlo.

E lì si può fare anche qualcosa che non si può fare nello spazio. Non solo non c’è la ionosfera che dà sempre questo “ronzio” e impedisce qualsiasi tentativo di guardare molto lontano. Ma l’altra cosa molto interessante è che, andando sulla faccia nascosta, non si vede la Terra, perché la Moon Farside non è mai esposta alla Terra.  Quindi si possono evitare tutti i segnali provenienti dalle emissioni televisive, dai telefoni cellulari, dai radar marittimi.

Quindi, se si vogliono osservare i segnali molto, molto deboli dell’Universo primordiale, il lato lontano della Luna è la nostra destinazione. E la scienza che si può fare in questo modo, fin dall’inizio, tra due anni, con i primi esperimenti, è qualcosa di veramente fondamentale per la cosmologia.

In questo momento, con i nostri telescopi più recenti, come il James Webb Space Telescope, stiamo guardando indietro nell’Universo a quando aveva centinaia di milioni di anni dopo il Big Bang. Ed è meraviglioso, possiamo iniziare a vedere le prime galassie, quindi è fantastico. Ma quelle galassie erano fatte di qualcosa, erano fatte di nubi di gas che si sono formate ben prima delle galassie. E a quei tempi, solo un milione di anni dopo il Big Bang, l’Universo era completamente buio, non c’erano stelle, solo nubi di gas. Se si vuole davvero capire da dove provengono le galassie, bisogna andare in quelle che chiamiamo le Dark Ages, i “secoli bui”. Che sono molto indietro nel tempo, quando ancora non c’erano né stelle né galassie.

L’unico modo per farlo è utilizzare le nubi di idrogeno, che naturalmente hanno una certa lunghezza d’onda nella loro emissione e anche nel loro assorbimento, di 21 centimetri. E noi studiamo la nostra Galassia con questo metodo di routine, è uno dei principali strumenti che abbiamo per fare astronomia nell’Universo vicino.

Tuttavia, se si vuole vedere l’inizio delle cose, bisogna andare molto indietro nel tempo. E studiare questo stesso segnale, ma il problema è che le lunghezze d’onda del segnale sono spostate verso il rosso, perché l’Universo si sta espandendo. Quindi, invece di guardare a 21 centimetri, se si vuole andare a quando l’Universo aveva un milione di anni, bisogna guardare a qualcosa come 10 metri.

È una frequenza molto più lunga, molto bassa e accessibile solo dalla faccia nascosta della Luna, con una sensibilità sufficiente a vedere questo segnale molto, molto debole. Direi quindi che il nostro obiettivo scientifico principale è l’esplorazione di un’intera nuova frontiera che sono le Dark Ages dell’Universo.

Stiamo iniziando a pianificare gli esperimenti. In realtà ne stiamo costruendo due. Uno è americano, l’altro cinese. Entrambe sono antenne molto semplici, per osservare queste specifiche lunghezze d’onda. E andranno sulla faccia nascosta della Luna tra due anni.

Quali sono le sfide tecnologiche da superare per costruire una stazione scientifica sul Farside, anche a seconda della strumentazione che si vuole implementare?

La sfida principale è rappresentata dalle persone. Servono astronauti per costruire questi telescopi. Si tratta di telescopi molto semplici, ma che richiedono comunque la presenza di persone. Ora, il problema delle persone è che si tratta di un ambiente molto pericoloso e solo ora, 50 anni dopo l’Apollo, disponiamo di veicoli spaziali in grado di portare persone sulla Luna. Anche in questo caso, sia la Cina che l’America hanno in programma di inviare astronauti sulla Luna tra due anni.

La storia passata ci dice che quando si va in un posto nuovo sulla Terra, una volta poteva essere l’Antartide, una volta potevano essere le cime di alte montagne, una delle prime cose che si vuole fare è costruire un telescopio perché è qualcosa di nuovo, si possono vedere cose mai viste prima. Anche la Luna ci offre questa sfida.

Sono sicuro che uno dei progetti che i nostri astronauti faranno sulla Luna sarà quello di costruire piccoli telescopi. Si tratterà di un passo verso la costruzione di telescopi più grandi. E il bello è che rispetto al costo complessivo dell’arrivo, non è estremamente costoso.

La scienza è uno dei primi obiettivi semplici da raggiungere. E la cosa meravigliosa delle onde radio a bassa frequenza, è che si può esplorare una nuova frontiera, qualcosa che non possiamo fare dalla Terra o dallo spazio, qualcosa di totalmente nuovo e fondamentale. Le nostre origini, in sostanza: da dove veniamo, da dove viene la nostra Galassia, da dove vengono le prime stelle. Sono molto entusiasta di questo.

Quali sono invece le sfide normative e geopolitiche che si dovranno affrontare?

Direi che la sfida immediata per la scienza è che i progetti che ci porteranno sulla Luna dovranno inviare dati alla Terra. E dovranno anche disporre di mezzi di comunicazione sulla Luna. Quindi, senza dubbio, verranno lanciati molti piccoli satelliti e trasmettitori, proprio come quelli che abbiamo ora intorno alla Terra e che controllano il nostro accesso a Internet, per esempio.

Il problema è che una volta che un certo numero di questi piccoli satelliti sarà nello spazio e girerà intorno alla Luna in futuro, immaginiamo che questo causerà un sistema di rumore. Sarà più difficile vedere cose molto deboli nel cielo. Quindi, al momento non abbiamo piani definitivi per farlo. Ma succederà. Ciò che dobbiamo fare è coordinare i Paesi che stanno progettando prodotti di questo tipo, che avranno bisogno di comunicare per coordinare le frequenze radio utilizzate.

E solo se lo faranno, saremo in grado di realizzare questi progetti, altrimenti sulla Luna ci sarà troppo rumore creato dall’uomo. Questo, come sulla Terra, è il principale ostacolo per fare qualsiasi cosa. Ora abbiamo una possibilità, non siamo ancora arrivati sulla Luna, è tutto all’inizio, e spero che ci sia una collaborazione internazionale sufficiente per coordinare l’accesso a queste diverse bande radio sulla Luna.

Perché è importante discutere di questi temi già ora, in occasione di eventi come il 1st IAA Symposium on Moon Farside Protection?

Perché uno degli aspetti preoccupanti è che tutti i veicoli che stiamo sviluppando per andare sulla Luna avranno obiettivi commerciali oltre che scientifici. Alla base di tutto c’è anche un aspetto militare. Ora, per quanto riguarda la Cina, la situazione è totalmente opaca. Non è nemmeno chiaro quale sia la separazione tra, ad esempio, l’attività militare e quella scientifica. Per la NASA, e in Europa, forse c’è una separazione più netta. Ma è pur vero che se uno ha un veicolo spaziale che va sulla Luna, una delle prime cose che alcune agenzie spaziali potrebbero voler fare è avere un sistema di satelliti che possano spiare la Terra, per esempio. Si può vedere tutta la Terra, si possono fare cose incredibili con potenti radiotelescopi. Dobbiamo sperare che una volta che i diversi Paesi inizieranno ad andare sulla Luna, coordineranno questa attività.

È un grosso problema anche sulla Terra, al momento. Abbiamo bisogno di un coordinamento nello spazio esterno, in particolare sulla Luna e intorno ad essa. Sono coinvolti diversi Paesi. Non solo l’America o l’Europa, che sono fortemente coinvolte, ma anche l’India, il Giappone, gli Emirati Arabi Uniti, persino Israele, tutti hanno progetti di invio di missioni sulla Luna. L’invio di piccoli veicoli spaziali non è costoso, chiunque può avere un lanciatore commerciale e farlo. La costruzione di veicoli in grado di andare sulla Luna sta diventando un’industria enorme.

Quello che manca ora è il coordinamento internazionale. L’ultimo grande trattato risale al 1976, il Trattato sullo spazio extra-atmosferico, ma è completamente superato. E anche se abbiamo accordi internazionali per limitare l’attività militare sulla Luna e più di 100 Paesi hanno accettato di sottoscriverli, non c’è alcuna applicazione pratica attualmente. Per il futuro, quindi, abbiamo bisogno di un nuovo trattato che in qualche modo preveda dei mezzi per far rispettare legalmente queste cose, e spero che ciò avvenga nei prossimi 10 anni.

Ringraziamo molto il prof. Silk per l’intervista e vi segnaliamo il suo libro Back to the Moon: the next giant leap for humankind, disponibile qui.

Qui per maggiori informazioni su questo evento. Questa la pagina ufficiale.