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Martedì, 22 Novembre 2011 18:46

Nuova Topografia della Luna ad Alta Risoluzione

Redazione mediaGEO

LRO 200px

L’Arizona State University, responsabile della gestione dei sistemi di imaging presenti a bordo della sonda della NASA  Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO) ha realizzato la mappatura topografica di quasi tutta la superficie lunare ad una risoluzione spaziale mai ottenuta fino ad oggi. Questa nuova mappatura mostra i dettagli di quasi tutta la superficie del nostro satellite  con  una scala-pixel intorno ai 100m.  Si tratta di una risoluzione che permette di investigare agevolmente grandi crateri, vulcani e montagne.

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A causa delle limitazioni strumentali delle precedenti missioni, fino ad oggi non era stato possibile ottenere una mappatura globale della Luna ad alta risoluzione. Grazie all’impiego di strumenti quali la Wide Angle Camera (WAC - v. sotto) ed il Lunar Orbiter Lasar Altimeter (LOLA - v. sotto) gli scienziati sono ora in grado di ricostruire il rilievo della superficie lunare al elevata risoluzione. Il modello topografico, battezzato Global Lunar DTM 100m (GLD 100), è stato creato sulla base di 69000 acquisizioni effettuate con la WAC e copre un range di latitudine da 79°S a 79°N, corrispondente la 98.2% della superficie lunare. A causa delle ombre persistenti in prossimità dei poli non è possibile ottenere una mappatura di quelle latitudini basata su immagini stereoscopiche. Per tali regioni è stato allora utilizzato un altro strumento di bordo, il LOLA, che ha permesso di completare la mappatura laddove la WAC  non ha potuto operare.

Le sonda automatica Lunar Reconnaissance Orbiter  è stata lanciata il 18 Giugno del 2009 e dopo circa 4 giorni è entrata provvisoriamente  in orbita ellittica intorno alla Luna, da cui subito dopo è stata spostata nella sua orbita definitiva: un’orbita circolare polare, a circa 50 km di quota dalla superficie del satellite. E’ stata progettata con l’obiettivo di ottenere una vasta quantità di informazioni aggiornate sulla Luna, tra cui: mappe di temperatura diurne e notturne, una griglia geodetica globale, immagini a colori ad alta definizione, l’albedo superficiale della banda UV. Di particolare interesse è stato considerato lo studio delle regioni polari, dove è ritenuta non trascurabile la probabilità di esistenza di tracce di acqua nelle zone che si trovano permanentemente in ombra. La missione LRO si inquadra nell’ambito delle iniziative che la NASA ed i suoi partner hanno avviato  con l’obiettivo di accrescere la presenza umana nel Sistema Solare, iniziando proprio con il progetto di un ritorno di missioni umane sulla Luna. Da tale ritorno si ritiene di ottenere risposte su un certo numero di  domande fondamentali sull’origine del nostro pianeta, del Sistema Solare ed in ultima istanza dell’Universo. In questo senso LRO rappresenta il primo passo di questo vasto progetto e proprio per questo il suo principale obiettivo è stato fissato nella creazione di un atlante accurato della superficie lunare, in vista di future missioni sul posto: individuazione di punti di approdo sicuri, individuazione di risorse geologiche, studio degli effetti delle radiazioni lunari sull’Uomo.

LRO è partito con un payload di 6 strumenti ed un dimostratore scientifico. Tra le strumentazioni di bordo, progettate per misurazioni da varia natura, ne ricordiamo due in particolare utilizzate per la nuova mappatura del satellite.

Il Lunar Orbiter Laser Altimeter (LOLA), in grado di determinare  la topografia globale della Luna ad alta definizione, di misurare le pendenze dei possibili siti di atterraggio, la rugosità superficiale, eventuali tracce di ghiaccio nelle aree polari in ombra ed è inoltre in grado di generare una mappa 3D della Luna in alta definizione. LOLA lavora ad impulsi ed utilizza un pattern di 5 fasci disposti a  croce, di 5m di footprint e distanziati di 25m l’uno dall’adiacente: misura con precisione la distanza dalla superficie lunare simultaneamente in cinque punti diversi, con particolare precisione nel calcolo dell pendenze. Il suo progetto è simile a quello del MOLA (Mars Orbiter Laser Altimeter) e del MLA (Mercury Laser Altimeter), ma come detto dispone di ben 5 fasci laser e 5 canali di ricezione.

Il secondo strumento che citiamo è il Lunar Reconnaissance Orbiter Camera (LROC), comprendente tre strumenti di ripresa. Due  fotocamere a stretto angolo di ripresa (NACs – Narrow Angle Cameras)  in grado di acquisire immagini b/n della superficie in alta definizione ed immagini dei poli con risoluzione inferiore al metro. Queste fotocamere sono state progettate per la ripresa di non oltre il 10% della superficie. Un terza fotocamera ad ampia apertura (WAC – Wide Angle Camera) ha  avuto il compito di riprendere immagini stereoscopiche a colori e nella banda UV di tutta la superficie lunare con 100m di risoluzione spaziale. Le immagini così acquisite consentono di capire le condizioni di illuminazione dei poli, di identificare potenziali risorse o aree a rischio, di scegliere in maniera oculata le possibili aree di atterraggio.

La nuova mappatura che è stata ottenuta incorpora il primo anno di immagini stereoscopiche, ma  un ulteriore anno di acquisizioni potrà essere aggiunto in futuro ai dati già esistenti. Si tratterà di informazioni ulteriori ottenute a valle della risoluzione di alcuni attuali limitazioni: miglioramenti della distorsione degli strumenti di ripresa ed una maggior precisione del dato di posizione della sonda ad uso del LOLA. Questa seconda fase consentirà un ulteriore miglioramento della accuratezza della successiva   versione del modello topografico della Luna GLD 100.

 

[Fonte: Redazionale]


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