La NASA ha completato lo sviluppo e i test di LEMS (Lunar Environment Monitoring Station), uno strumento scientifico progettato per essere trasportato e installato sulla superficie della Luna dagli astronauti del programma Artemis. LEMS è ora pronto per il volo, anche se non è stato ancora assegnato a una specifica missione.
Lo strumento è stato realizzato al Goddard Space Flight Center della NASA e sarà installato nei pressi del Polo Sud lunare. Il suo compito principale sarà misurare le vibrazioni del terreno prodotte dai terremoti lunari, gli impatti di meteoriti e altri fenomeni. Questi dati permetteranno di studiare la struttura interna della Luna e di capire meglio la sua attività sismica.
LEMS contiene due sismometri ed è stato progettato per continuare a raccogliere dati autonomamente dopo la partenza degli astronauti. L’intero sistema ha dimensioni paragonabili a quelle di una piccola valigia e una massa di circa 30 kg (corrispondenti a un peso di circa 5 kg sulla superficie lunare, per effetto della minore gravità).
Negli ultimi cinque mesi il sistema è stato sottoposto a test ambientali e operativi per verificare la resistenza alle vibrazioni del lancio, alle radiazioni e alle forti variazioni di temperatura che incontrerà sulla Luna. La NASA ha ora concluso lo sviluppo dell’hardware, che resterà in una camera bianca del Goddard Space Flight Center fino alla scelta della missione Artemis che lo porterà sulla superficie.
Tornare a misurare i terremoti lunari
LEMS riprenderà un tipo di osservazione iniziato più di cinquant’anni fa con il programma Apollo. Tra il 1969 e il 1972 gli astronauti installarono diversi sismometri nella regione equatoriale della faccia visibile della Luna. Gli strumenti continuarono a funzionare fino al 1977 e registrarono circa 13000 terremoti lunari e altre vibrazioni.
Analizzando il modo in cui le onde sismiche attraversano il sottosuolo è possibile ricavare informazioni sulla struttura interna di un corpo celeste. Lo stesso principio viene utilizzato sulla Terra per studiare crosta, mantello e nucleo. Nel caso della Luna, le misure delle missioni Apollo hanno fornito una prima serie di dati, ma provenivano da strumenti concentrati in una regione relativamente limitata della superficie.
LEMS porterà invece due nuovi sismometri nella regione del Polo Sud. Secondo la NASA, saranno i sensori sismici più compatti e sensibili realizzati finora per l’esplorazione planetaria. Oltre a studiare l’interno della Luna, potranno raccogliere informazioni sulla frequenza e sull’intensità delle vibrazioni del terreno nella zona in cui si concentreranno molte delle future missioni Artemis.
Il sistema è anche modulare: la struttura potrà essere adattata in futuro per ospitare altri strumenti scientifici. L’idea è utilizzare la stessa piattaforma di base per realizzare stazioni autonome con configurazioni differenti, invece di sviluppare ogni volta un sistema completamente nuovo.
Come funzionerà LEMS durante la notte lunare?
Una delle difficoltà principali per gli strumenti lasciati sulla Luna è la notte lunare. In molte zone della superficie dura circa 14 giorni terrestri e, in assenza della luce del Sole, le temperature possono scendere rapidamente. Nella regione del Polo Sud alcune aree possono raggiungere temperature vicine a -240 °C.
LEMS è stato progettato per superare questi periodi senza utilizzare generatori o riscaldatori a radioisotopi, impiegati in passato da altri strumenti lunari. Il sistema utilizzerà invece materiali isolanti, cavi che limitano la dispersione del calore e un sistema di regolazione termica. Durante il giorno dovrà evitare che l’elettronica si scaldi troppo, mentre durante la notte dovrà trattenere il calore rimasto all’interno.
L’energia sarà prodotta da un pannello solare flessibile integrato nella struttura. Una volta installato dagli astronauti, LEMS gestirà autonomamente le proprie attività sulla base di una sequenza programmata e invierà i dati verso la Terra circa una volta al mese.
I test appena conclusi hanno verificato anche che il sistema possa essere trasportato e manipolato in sicurezza dagli astronauti. LEMS è stato sottoposto alle vibrazioni previste durante il lancio e a cicli ambientali che riproducono parte delle condizioni che incontrerà sulla superficie.
La NASA deve ancora stabilire con quale volo Artemis verrà portato sulla Luna. Fino ad allora LEMS resterà conservato al Goddard Space Flight Center.
