Lumieux: una piccola sonda europea per scoprire gli impatti meteorici sul lato nascosto della Luna

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Lumieux: una piccola sonda europea per scoprire gli impatti meteorici sul lato nascosto della Luna

Cosa hanno in comune il telescopio spaziale James Webb e la Luna? Entrambi sono ottimi rilevatori di meteoriti nello spazio vicino alla Terra, il JWST con il suo specchio e la Luna con la sua superficie. All’inizio questo può sembrare strano, perché sulla Terra possiamo vedere meteore o stelle cadenti quando bruciano nell’atmosfera – così come rilevarle via radio – ma la Luna non ha uno strato d’aria attorno ad essa. La risposta è, proprio per questo motivo, che siamo in grado di rilevare le meteore perché quando colpiscono la superficie direttamente ad altissima velocità, generano una piccola palla di fuoco che può essere vista dai telescopi a terra. La teoria è semplice, ma la realtà è che rilevare queste collisioni con la Luna non è un compito facile. Infatti, il primo impatto confermato causato da un meteorite è avvenuto nel 1999 mentre Leonid stava facendo la doccia. Abbiamo dovuto aspettare fino al 2005 per una rivelazione da più di un osservatore. Rilevare questi effetti dalla Terra ha un altro problema, ovvero che non può essere fatto nelle regioni luminose del disco lunare o quando il nostro satellite è vicino al Sole nel cielo. E, naturalmente, non possiamo nemmeno osservare il lato nascosto della luna.

LUMIO osserva la faccia nascosta della Luna (ESA).

A causa di queste limitazioni, nel 2017 nasce la proposta LUMIO (Monitoraggio dell’impatto dei meteoriti lunari), una sonda in grado di osservare continuamente il lato nascosto della Luna dal punto di Lagrange L2 nel sistema Terra-Luna. LUMIO è un piccolo satellite del peso di circa 29 kg basato su un design a cubo 12U dotato di una potente fotocamera, LUMIO-Cam, in grado di vedere il bagliore residuo dei meteoriti sulla superficie lunare. Dopo aver superato la Fase 0 della sua progettazione nel 2017, LUMIO ha completato la Fase A di sviluppo nel 2021. LUMIO è un progetto sostenuto principalmente da Italia, Norvegia e Paesi Bassi. LUMIO è un ottimo complemento per gli osservatori terrestri dediti a rilevare gli impatti dei meteoriti perché quando la luna è piena per noi, LUMIO sarà una luna nuova, e viceversa, oltre a poter osservare l’emisfero del nostro satellite. Non possiamo vederlo dal nostro pianeta. Un altro vantaggio è che la parte non illuminata della Luna che LUMIO vede sarà completamente buia, senza che il bagliore simile alla cenere della luce proveniente dalla Terra illumini le aree scure sul lato vicino. Ovviamente, il feedback sarà possibile solo quando il volto nascosto è illuminato della metà o meno, altrimenti i sensori della fotocamera saranno sovrasaturati.

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LUMIO integrerà le osservazioni degli impatti meteorici dalla Terra (Topputo et al.).

L’obiettivo di LUMIO è misurare la densità delle particelle nello spazio lunare. Come lo stesso telescopio James Webb ha testimoniato nel suo specchio, i meteoriti sono un pericolo per la nostra flotta di satelliti oltre l’orbita bassa, ma la verità è che non sappiamo quante grandi particelle di polvere interplanetaria ci siano nelle nostre vicinanze. Le stime variano tra 1.000 e 4.000 impatti all’anno contro la Luna da parte di meteoriti superiori a 1 kg. Per i meteoriti più grandi di 30 grammi, gli studi indicano 23.000 colpi all’anno contro la Luna. D’altra parte, alcuni ricercatori hanno suggerito che il lato nascosto potrebbe subire meno shock rispetto al lato visibile – solo lo 0,1% in meno – a causa dell’influenza della gravità terrestre e che i tropici riceverebbero fino al 20% in più di shock rispetto alla regione polare . Di cui. Allo stesso modo, si ritiene che l’emisfero sinistro della luna, situato “in avanti” nella direzione di progressione nella sua orbita, subirà il 40-80% in più di shock rispetto all’altro emisfero. Ma nessuno ha confermato questi numeri, ed è qui che LUMIO deve svolgere un ruolo essenziale. Naturalmente, questi numeri non solo ci aiuteranno a proteggere meglio i nostri satelliti o le nostre basi lunari, ma testeranno anche i modelli del nostro sistema solare.

Una vista da LUMIO (Topputo et al.).
LumioCam (Tobuto et al.).

L’apertura di 51 cm LUMIO-Cam catturerà un’immagine della luna a 15 fotogrammi al secondo nel visibile e nel vicino infrarosso. In questo modo sarà possibile distinguere i lampi nei rivelatori causati da raggi cosmici o altre particelle. LUMIO dovrà lavorare per un anno e mezzo al punto L2, momento in cui dovrebbe rilevare migliaia di colpi di meteoriti (si stima che sarà in grado di vedere fino a 6.000 sciami meteorici durante gli sciami pesanti come le Geminidi). Cubi giapponesi EQUALEUS 6U (Veicolo spaziale EQUIlibriUm Lunar Earth Point 6U), lanciato nel novembre 2022 sulla missione Artemis I della NASA.Tra i suoi obiettivi c’è anche il rilevamento di questo tipo di collisione, ma non è una missione dedicata come LUMIO. Grazie alla sua piccola massa, LUMIO può essere lanciato come carico utile secondario in qualsiasi missione lunare o planetaria. Indubbiamente un’iniziativa molto interessante che, se approvata, potrebbe aumentare la sicurezza dei futuri telescopi spaziali e delle missioni con equipaggio sulla Luna.

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Traiettoria LUMIO (ESA).

Riferimenti:

  • https://meetingorganizer.copernicus.org/EPSC2018/EPSC2018-320.pdf
  • https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0019103522003104
  • https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0094576522001424

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