La polvere è una seccatura sulla Terra, ma, per fortuna, possiamo semplicemente tirare fuori un aspirapolvere o prendere uno straccio per liberarci dell’intruglio di acari della polvere, fibre, terra, polline e altro.
Oltre l’atmosfera terrestre, la polvere è insidiosa. Sulla Luna, ad esempio, è composta da roccia frantumata ed è dannosa per tutto, dai lander lunari alle tute spaziali, fino ai polmoni umani, se inalata. Mentre la NASA si prepara a tornare sulla Luna con il programma Artemis, un team del Glenn Research Center è al lavoro per mitigare i pericoli della polvere.
Houston, abbiamo bisogno di un aspirapolvere
Credit: NASA
La mitigazione del rischio derivante dalla polvere è una questione aperta per la NASA sin dalle missioni Apollo. Quando gli astronauti entravano e uscivano dal modulo lunare, la polvere finiva ovunque: ostruiva i meccanismi, interferiva con gli strumenti, provocava il surriscaldamento dei radiatori e strappava persino le tute.
“Dalle missioni Apollo abbiamo appreso che la polvere lunare può avere dimensioni inferiori a 20 micron,” ha affermato Sharon Miller, principal investigator presso il Glenn Research Center. “E’ molto fine, abrasiva e tagliente, come piccoli pezzi di vetro, cosa che la rende una minaccia più pericolosa che un semplice fastidio“.
Cinquant’anni dopo, le sfide della polvere sono maggiori per l’esplorazione a lungo termine e la sostenibilità sulla Luna, così come per la futura esplorazione umana di Marte.
Smussare i bordi
Sulla Terra, lo sporco e la polvere vengono levigati dall’erosione: come l’acqua che scorre sui ciottoli o una brezza costante che soffia su un campo, così le superfici ruvide delle particelle vengono erose, rendendole tondeggianti e relativamente facili da gestire.
“Non c’è erosione sulla Luna,” ha affermato Erica Montbach, project manager al Glenn Research Center. “Questa è una delle cose che mi ha sorpreso. Quando ho iniziato, ho pensato: ‘Qual è il problema? Abbiamo molto a che fare con la polvere sulla Terra’, ma la situazione è diversa sulla Luna perché non c’è erosione, quindi quelle singole particelle finiscono per essere molto taglienti e spigolose. Ciò provoca molti danni in modi che non osserviamo sulla Terra”.
A differenza della Terra, la polvere lunare non è compatta. Qualsiasi attività in superficie può sollevare moltissimo materiale. Inoltre, in base alla provenienza, la polvere lunare può apparire e comportarsi in modo diverso. Ad esempio, il lato esposto al sole è costantemente esposto alla radiazione solare, e, per questo motivo, la polvere sul lato diurno ha una carica elettrica positiva: questa carica solare la fa “aggrappare” a tutto, un po’ come avviene con l’elettricità statica qui sulla Terra.
Quali sono le soluzioni alla sfida della polvere lunare?
Nel 2019, lo Space Technology Mission Directorate della NASA ha istituito la Lunar Surface Innovation Initiative (LSII) per coordinare i team tra agenzie e stimolare la creazione di nuove tecnologie necessarie per l’esplorazione della superficie lunare. La gestione della polvere è una delle aree chiave che LSII deve affrontare, esaminando le tecnologie di mitigazione attive e passive per diversi sistemi di esplorazione, come rover, sistemi di alimentazione, tute spaziali e altri hardware di superficie esposto alla polvere.
L’Agenzia è alla ricerca di partner nell’industria, nel mondo accademico e in altre organizzazioni per aiutare a identificare i modi per gestire la polvere lunare.
“Stiamo cercando di collaborare con altri al di fuori della NASA“, ha affermato Montbach. “Riteniamo che in futuro ci sarà un’apertura di spazi commerciali e vogliamo lavorare con le menti migliori“.
La tecnologia di mitigazione della polvere attualmente in fase di sviluppo sarà testata sulla superficie lunare a partire dal 2023. Una volta valutata e identificate le soluzioni migliori, la NASA potrebbe utilizzare questa tecnologia nelle missioni Artemis e nelle future missioni su Marte.
“Studiare la Luna e, infine, Marte – ha concluso Miller – ci darà maggiori informazioni sul nostro pianeta e sulla formazione del Sistema Solare. Quando capiremo meglio il nostro pianeta, avremo idee migliori su come proteggerlo per il futuro“.
