Le Missioni lunari Apollo

     Tra quanti guardano con incredulità o sospetto le missioni lunari e l’allunaggio del 1969, in questi primi mesi di scuola ho verificato che c’è anche qualche alunno degli istituti secondari di II grado. Anche a causa di discutibili programmi televisivi e notizie false inserite in internet, tra i giovani più “sprovveduti” c’è chi crede o si lascia affascinare dalla teoria del complotto, secondo la quale gli allunaggi sarebbero stati messi in scena dalla NASA negli studi televisivi e poi comunicati all’opinione pubblica mondiale.
Una teoria decisamente falsa che, se fosse stata vera, poteva facilmente essere smascherata dall’altro grande competitor nella corsa allo spazio: l’ex Unione Sovietica. Aveva gli strumenti tecnologici e di osservazione astronomica per farlo, oltre alle motivazioni politiche e strategico-militari. Inoltre diverse sonde, lanciate in orbita intorno alla Luna nei decenni successivi, da vari Paesi (Russia, Giappone, Cina (?), Stati Uniti) hanno fotografato e confermato i siti degli allunaggi. Allunaggi, sì. Perché non è stato solo uno, quello di Apollo 11, e al Progetto Apollo con le sue varie missioni hanno partecipato diverse migliaia di scienziati e tecnici. Impossibile coinvolgerli tutti in un complotto e vincolarli tutti al segreto per 50 anni!
Senza considerare l’enorme quantità di dati tecnici e scientifici, le foto, i video, le rocce lunari riportate sulla Terra. Basta un minimo di buon senso e di conoscenze scientifiche per convincersi che, come in tante altre situazioni, la teoria del complotto relativa all’allunaggio è una delle tante falsità messe in giro per abbindolare gli allocchi che vogliono farsi abbindolare.
In basso riporto una tabella con le cinque missioni Apollo che hanno raggiunto la Luna. Quattro hanno comportato l’allunaggio, Apollo 13 invece dovette e riuscì a rientrare senza allunaggio a causa di un guasto. Riuscirono a ritornare sulla Terra utilizzando il Modulo Lunare Aquarius che avrebbe dovuto servire per scendere sulla Luna. La vicenda ispirò il libro Lost Moon di Jim Lovell e Jeffrey Kluger, dal quale nel 1995 Ron Howard trasse il famoso film Apollo 13, con Tom Hanks, Ed Harris e altri attori ben conosciuti.
Apollo 13 Film Trailer; Apollo 13 (1995) – Houston, We Have a Problem (Scene).

Ghiaccio d’acqua ai poli della Luna

       Ormai la presenza di ghiaccio ai poli della Luna è stata accertata. Secondo quanto pubblicato qualche mese fa dalla rivista PNAS (Proceedings of the National Academy of Sciences), l’analisi dei dati raccolti dalla sonda indiana Chandrayaan-1 conferma definitivamente la presenza di ghiaccio nelle regioni polari lunari, in fondo ai crateri sempre in ombra. La sonda dell’Indian Space Research Organization ha operato sulla Luna dal 2008 al 2009. Questo ghiaccio avrebbe caratteristiche diverse rispetto ai depositi trovati ai poli di Mercurio e sull’asteroide Cerere: sarebbe misto a grandi quantità di polvere lunare e perciò meno puro.
La presenza di ghiaccio d’acqua comunque apre prospettive per futuri moduli abitativi o avamposti di transito sulla superficie lunare.
Rimangono alcuni importanti interrogativi: quanto ghiaccio c’è? Da dove proviene? È stato portato da periodici impatti di comete e/o di asteroidi? Oppure risale al periodo della formazione di questo satellite, circa 4,5 miliardi di anni fa?
Crediti immagine Poli della Luna: NASA; in azzurro i depositi di ghiaccio d’acqua nelle due regioni polari.
Breve video dello scorso anno, prima delle ultime conferme: Ghiaccio sulla Luna. Crediti: PNAS; NASA.

Ritrovata una lettera originale di Galilei

      Circa una settimana fa è stato annunciato il ritrovamento della lettera originale di Galilei (1564-1642) che, insieme ad altri scritti, gli costò la denuncia al tribunale dell’inquisizione. La lettera, indirizzata ad un suo ex studente, il benedettino, amico e matematico, Benedetto Castelli (1578-1643) del 1613 è stata ritrovata a Londra da un ricercatore di Bergamo, Salvatore Ricciardo, negli archivi della Royal Society, catalogata in modo erroneo e perciò resa “invisibile” da due – tre secoli.
Galilei spiegava che era necessario rivedere il moto della Terra e quello del Sole, in contrapposizione con la Sacra Scrittura. Scrive che il ruolo centrale spetta al Sole e non alla Terra: “… essendo, di più, molto probabile e ragionevole che il Sole, come strumento e ministro massimo della natura, quasi cuor del mondo, dia non solamente, com’egli chiaramente dà, luce, ma il moto ancora a tutti i pianeti che intorno se gli raggirano. ...” .
Si tratta di una lettera lunga sette pagine e firmata in calce G. G. nella quale Galilei ritiene che la Scienza deve essere libera rispetto ai dogmi della teologia. Una posizione molto pericolosa, che sia Galilei sia Castelli cercano di “correggere” in alcuni termini per renderla meno impattante rispetto alla rigida posizione della Chiesa sulla cosmologia.
Il testo della lettera venne inviato al Tribunale dell’Inquisizione da un frate domenicano, Niccolò Lorini nel 1615, con una lettera custodita negli archivi vaticani.
Galilei, padre della Scienza moderna, introdusse il metodo sperimentale o galileiano o scientifico, oltre a dare forti contributi in favore della teoria copernicana, alla costruzione e all’uso del cannocchiale e alle successive scoperte di carattere astronomico. Ma fu aspramente contrastato da molti uomini di Chiesa, fino all’ammonizione del Cardinale Roberto Bellarmino nel 1616 che gli intimò di abbandonare la teoria copernicana, di non sostenerla in alcun modo e di non insegnarla. Nonostante ciò Galilei sostanzialmente rimase sulle sue idee e nel 1624 ottenne ben sei udienze da parte del papa Urbano VIII, senza garanzie di poter continuare ad esporre le sue idee. Nello stesso anno inizia il lavoro sulla sua grande opera, il “Dialogo sui due massimi sistemi del mondo” che, in aggiunta alle lettere, alle altre opere, alle denunce e alla precedente ammonizione, nel 1632 gli procurarono l’ordine di comparire a Roma di fronte al Commissario generale del Sant’Uffizio.
     Durante il 1633, imprigionato e più volte interrogato, fu emessa la sentenza di condanna e gli fu imposta l’abiura, una sincera dichiarazione di rinnegamento delle sue teorie che erano in contrasto con le Sacre Scritture. Galilei, mentre era ancora inginocchiato di fronte ai suoi inquisitori, dopo la lettura della sentenza di condanna che lo condannava all’incarcerazione, ritrattò formalmente ammettendo il suo errore. Alcuni mesi dopo gli fu concesso di tornare ad Arcetri, vicino Firenze in stato di dimora vigilata.
Nelle immagini: Due pagine della lettera ritrovata a Londra e fasi della Luna, disegnate da Galilei nel 1616.
Per saperne di più: Treccani/Galileo; Video TG1; Film “Galileo” di Liliana Cavani, 1968, durata 1 h e 30 min. Quando il film uscì (1968) fu vietato ai minori di 18 anni! Galileo non era ancora stato riabilitato dalla Chiesa: la riabilitazione avvenne solo nel 1992 (circa 360 anni dopo la condanna) con papa Giovanni Paolo II.

La Luna, il suo aspetto e i suoi movimenti

Per il ripasso ed il recupero dei concetti essenziali sull’unico satellite naturale della Terra, in basso propongo uno schema semplificato.

La Luna ruota intorno alla Terra da ovest verso est; anche la Terra descrive la stessa traiettoria sia nel suo moto di rotazione intorno al proprio asse sia in quello di rivoluzione intorno al Sole. Terra e Luna si muovono intorno ad un baricentro comune che, a causa della massa terrestre molto più elevata di quella lunare, è posto all’interno della Terra e non nello spazio tra i due corpi celesti. Anche l’orbita di rivoluzione della Luna intorno alla Terra è ellittica ed è soggetta ad oscillazioni ed aumenti di velocità quando si trova al perigeo. Questi ed altri fattori provocano un’oscillazione del “disco lunare”, detta librazione, che nel corso del tempo rende visibile più della metà della superficie lunare, il 59% circa, anche se ci mostra sempre la stessa faccia.

Vedi anche: Luna eccezionale al perigeo; Eclissi della Superluna; Eclissi di Sole del 2015; Una, dieci, tante lune; L’origine della Luna è ancora un mistero; Neil Armstrong e il grande balzo. Video il nostro satellite: la Luna.  

 

Festa della Luna 2017

Questa notte si è celebrata la festa della Luna 2017, l’International Observe Moon Night 2017 (InOMN 2017),un evento iniziato nel 2010 e che ha coinvolto decine di migliaia di appassionati. In Italia “La notte della Luna” è promossa dall’Istituto Nazionale di Astrofisica (INAF) e dall’Unione Astrofili Italiani (UAI), chi è provvisto di propri strumenti di osservazione, binocoli e telescopi, li ha utilizzati se le condizioni meteo hanno consentito le osservazioni. Gli altri hanno potuto collegarsi al sito https://www.virtualtelescope.eu/ , dove, dalle 19,00 di ieri sera, il Virtual Telescope ha trasmesso in diretta immagini a grande risoluzione dell’unico satellite naturale della Terra. La trasmissione in diretta è avvenuta anche su youtube.

     Vedi il comunicato stampa in italiano dell’evento. Il Virtual Telescope da oltre una decina d’anni condivide in diretta web gli eventi astronomici più spettacolari di ogni anno.

     L’assenza di atmosfera e del ciclo dell’acqua determina molte delle caratteristiche della superficie lunare. La faccia illuminata dal Sole raggiunge temperature di circa 100 °C, quella al buio scende ad una temperatura di -150 °C e c’è un contrasto molto netto tra luce e buio: non ci sono i fenomeni dei crepuscoli e dell’aurora presenti sulla Terra. I materiali che costituiscono la superficie lunare sono simili alle rocce basaltiche che si trovano sulla Terra, ma la loro origine è più antica.

     Le principali caratteristiche visibili della superficie sono l’alternarsi di zone irregolari scure e zone più chiare: le prime sono dette “mari” (privi di acqua) e sono ampie conche ricoperte di polveri (regolite); le seconde sono gli altipiani sui quali si osservano numerosissimi crateri, di dimensioni molto variabili, dovuti allo scontro di meteoriti o a fenomeni vulcanici molto antichi. Si osservano anche varie catene montuose, di altezze modeste (non superano gli 800-900 metri) rispetto a quelle presenti sulla Terra. La caratteristica polvere lunare, il regolite, è stata originata dai processi di formazione dei crateri che hanno frantumato i materiali superficiali riducendoli in particelle di 0,1 mm di diametro medio che si sono accumulate prevalentemente nei mari, fino a formare uno spessore di decine di metri.

Eclissi della Superluna

     Ciclicamente ritornano. Le eclissi avvengono probabilmente fin da quando Terra (raggio medio 6371 km) e Luna (raggio medio 1738 km) si sono formate. Come ho già scritto (vedi Le eclissi), le eclissi avvengono quando c’è un allineamento Sole-Terra-Luna oppure Sole-Luna-Terra.

     L’eclissi che segnalo è quella del prossimo 28 settembre (notte tra il 27 e il 28), un’eclissi di Luna che capita quando quest’unico satellite naturale della Terra si troverà alla minima distanza da noi. La distanza media Terra-Luna è di 384.400 km circa, quella massima è di 406.700 km e si ha quando la Luna è in apogeo, quella minima (nel perigeo) è di 364.000 km. Le differenti distanze sono dovute all’orbita ellittica intorno alla Terra, percorsa dalla Luna in rotazione sincrona, cioè con la durata identica di rotazione intorno al proprio asse e rivoluzione intorno alla Terra: 27 giorni, 7 ore e 43 minuti. Le diverse distanze della Luna, durante la sua orbita intorno al nostro Pianeta, sono state calcolate in base al tempo impiegato da un fascio di raggi laser per percorrere il tratto Terra-Luna e ritorno, dopo essere stato riflesso da un particolare specchio lasciato sulla Luna dagli astronauti dell’Apollo 11.

     Il 28 settembre la Luna si troverà in opposizione e allineata all’asse Terra-Sole e in prossimità del perigeo, mostrandosi più luminosa e con un disco lunare (Luna piena) più grande del 15% rispetto alla media. In questa situazione, l’americano Richard Nolle nel 1979 la definì “Superluna”. Chi osserva raramente e distrattamente gli astri, probabilmente non si accorgerà di alcuna differenza con altre situazioni di Luna piena. Anche la colorazione tenderà al rosa-rossastro per semplici fenomeni fisici dovuti alla riflessione della luce solare, che in minima parte la raggiunge riflessa anche dall’atmosfera terrestre.

     Chi ha voglia di osservare questa Superluna e la sua eclissi dietro l’ombra proiettata dalla Terra deve sperare che la notte tra il 27 e il 28 settembre sia sgombra di nubi. C’è poi un altro particolare: l’eclissi durerà tre ore circa, tra le tre e le sei del mattino. Ore non proprio ideali per svegliarsi e posizionarsi sul balcone o all’aperto per l’osservazione.

     Chi non può o non ha voglia adesso non si preoccupi: il 21 gennaio 2019 l’eclissi lunare ritornerà, ma saremo quasi nei “giorni della merla”, ancora meno adatti per stare fuori di notte a fare osservazioni. Per quella di un’altra superluna invece bisognerà aspettare il 2033.

     Nelle immagini, due momenti di Luna (quasi) piena del 27 agosto scorso. Nel primo caso è visibile la colorazione tendente al rosso. Sono distinguibili i principali crateri da impatto dovuti al bombardamento di meteoriti, che hanno i nomi di personaggi storici (Keplero, Copernico, Platone, …). Le zone chiare sono aree irregolari chiamate terre alte (costituiscono il 78% della faccia visibile della Luna), ricche di rilievi. Le zone più scure, alternate a quelle chiare, sono estese depressioni dette mari e ricoperte da uno strato più o meno spesso, a seconda delle zone, di detriti e polveri fini detto regolite.

Per approfondire: anteprima del bellissimo Atlante Fotografico della Luna, curato da Walter Ferreri, con immagini originali della NASA.

La grande Luna

    Quello di queste notti è un fenomeno che si ripete regolarmente ogni anno. L’orbita lunare intorno alla Terra, ellittica come quella dei pianeti intorno al Sole, ha una distanza massima e una distanza minima dal nostro pianeta.

La distanza massima viene raggiunta in un punto dell’orbita detto apogeo, a circa 405.000 km dalla Terra, quella minima si ha nel perigeo, a circa 363.000 km. La distanza media Terra-Luna è di 384.000 km circa. In questi giorni la Luna si trova nel perigeo perciò, con la fase di “Luna piena”, dalla Terra il disco lunare appare decisamente più grande.

L’effetto ottico è ancora più impressionante se durante le osservazioni l’astro si trova vicino a montagne, palazzi, monumenti. Il risultato è costituito da immagini, spesso molto belle, che fanno il giro del web. Ne propongo alcune.

Crediti foto: freehdw.com  corrieredibologna.corriere.it  viaggi.nanopress.it  www.bfotos.com .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Una, dieci, tante lune

       I pianeti di tipo terrestre del Sistema solare hanno molte differenze rispetto a quelli di tipo gioviano. Una di queste è il numero di satelliti che presentano. Quelli di tipo terrestre non ne hanno o ne hanno pochi: Mercurio e Venere sono privi di satelliti, la Terra ne ha uno e Marte ne ha due. Sulla nostra Luna ho già scritto: L’origine della Luna è un mistero; Neil Armstrong e il grande balzo; Le eclissi; Amata Luna; 40° anniversario dello sbarco sulla Luna.

Quali sono le altre principali lune del Sistema solare? Partendo da quelle più vicine a noi, abbiamo quelle di Marte: Deimos e Phobos (terrore e paura, i nomi dei due attendenti del dio della guerra greco). La loro orbita, come quella della nostra Luna, è inclinata di alcuni gradi rispetto all’eclittica del pianeta. Entrambi i satelliti furono scoperti da Asaph Hall (1829-1907) nel 1877 e assomigliano a grossi asteroidi (Deimos ha un diametro di 12 km, Phobos di soli 10 km), probabilmente “catturati” dall’attrazione gravitazionale di Marte.

Procedendo verso l’esterno del Sistema solare, si incontra la fascia degli asteroidi e poi il gigante Giove, primo dei pianeti “gassosi”. Questi ha molte lune, oltre 40, le più grandi delle quali: Io, Europa, Ganimede e Callisto sono dette lune galileiane. Galileo quando le scoprì col suo “cannone occhiale” le chiamò “pianeti medicei” in omaggio al suo mecenate. I primi due hanno un diametro medio di circa 3.500 km mentre Ganimede e Callisto arrivano a circa 5.000 km. In particolare Ganimede è la luna più grande del Sistema solare: 5260 km. Tra le altre lune di maggiori dimensioni ricordo Amaltea, Himalia, Tebe, Adrastea, Elara, Pasifae, Metis, Sinope, Carme.

     Andando oltre si arriva allo spettacolare “signore degli anelli”, Saturno, intorno al quale sono stati individuati almeno 30 satelliti. Quello di maggiori dimensioni è Titano: 5.120 km di diametro medio. Titano possiede un’atmosfera abbastanza densa. Le maggiori informazioni sulle lune e sui pianeti gioviani e le loro immagini ci sono state fornite dalla sonda Cassini e soprattutto dalle sonde Voyager ormai arrivate fuori dal Sistema solare. Gli altri principali satelliti di Saturno sono: Rea, Giapeto, Dione,Teti, Encelado, Mimas, Iperione, Febe,Giano.

Con Urano la distanza dal Sole raddoppia rispetto a quella di Saturno, perciò gli ultimi due pianeti vengono anche definiti “di ghiaccio”. Venne scoperto da Friedrich Wilhelm Herschel (1738-1822) nel 1781. Oltre alle basse temperature, mediamente inferiori a –200 °C, a causa della scarsissima irradiazione solare, Urano è caratterizzato dall’avere l’asse di rotazione praticamente orizzontale rispetto al piano della sua orbita. Anche lui, come gli altri tre pianeti gioviani è provvisto di anelli e possiede almeno una ventina di lune, la maggior parte delle quali sono state scoperte solo a partire dal 1986 con la sonda Voyager 2. Le più grandi, Titania e Oberon, furono individuate dallo stesso Herschel nel 1787. Altre due, Ariel e Umbriel, furono scoperte quasi un secolo dopo. L’altra grande luna, Miranda venne scoperta nel 1948. Una particolarità riguarda i nomi delle lune di Urano: derivano non dalla mitologia classica ma da nomi dei personaggi delle opere di Shakespeare.

Dell’ultimo pianeta, Nettuno, si conoscono circa 8 lune, le più grandi di esse sono Tritone, Nereide e Proteo. Tritone ha un diametro di circa 2.700 km e tra le altre sue particolarità c’è quella di essere il corpo celeste più freddo del Sistema solare: -235 °C.

Nelle immagini: Io, Europa, Ganimede e Callisto. Referenze: www.allposters.com . Titano; referenze: http://nssdc.gsfc.nasa.gov .

 

L’origine della Luna? È ancora un mistero

      Su questo blog c’è già stato più di un post sulla Luna, il nostro unico satellite naturale che orbita intorno alla Terra alla velocità di 3.700 km/h.

La Luna è un corpo celeste ormai stabile, al contrario della Terra che è in continua evoluzione per i suoi fenomeni endogeni ed esogeni. Ma qual è stata la sua origine?

Nonostante i vari allunaggi e i circa 300 kg di rocce e polveri lunari portati sulla Terra e analizzati, non c’è una teoria che vede gli studiosi concordi. Esistono diverse teorie. Una di queste asserisce che la Luna sia stata “catturata” dalla forza gravitazionale del nostro pianeta (teoria della cattura). Invece secondo la teoria del “pianeta doppio”, Terra e Luna si sarebbero originate insieme dai materiali che hanno dato origine all’intero Sistema solare. Da circa trent’anni però esiste un’altra teoria prevalente: quella dell’impatto della Terra con un altro corpo celeste (chiamato Theia) grande quasi come Marte. Quest’impatto sarebbe avvenuto tra i 4 e i 4,5 miliardi di anni fa. I numerosissimi frammenti di materiali che sono scaturiti dallo scontro sarebbero entrati in orbita e, aggregandosi in corpi di dimensioni via via crescenti, avrebbero dato origine alla Luna.

Due studi recenti pubblicati su Science e Nature, basati su nuove analisi chimiche e su simulazioni al computer confermerebbero ulteriormente l’ipotesi dell’impatto.

Le nuove analisi sono state effettuate da due diversi laboratori: nella Scripps Institution of Oceanography e nella Washington University di St. Louis. Sono studi sugli isotopi “volatili” di vari elementi chimici. Gli isotopi volatili, più leggeri, sarebbero stati liberati dall’impatto e non avrebbero partecipato all’aggregazione dal materiale lunare. Non sono state trovate ipotesi più plausibili per spiegare la carenza di questi isotopi dalla composizione delle rocce lunari. Ma perché questi isotopi sulla Terra sono più abbondanti e non si sono “liberati” anche dalle rocce terrestri? La spiegazione forse va ricercata nella maggiore forza gravitazionale della Terra che ha trattenuto anche i gas atmosferici, tra cui anche il vapore acqueo e quindi l’acqua liquida. Le simulazioni al computer non riguardano le analisi chimiche ma alcuni parametri fisici, in particolare quelli legati alla rotazione del sistema Terra-Luna, come il momento angolare. Cos’è? Viene anche definito “momento della quantità di moto”.

In generale, il momento di una forza, rispetto a un punto o a un asse , è il prodotto dell’intensità della forza per la distanza del punto (o dell’asse) dalla retta d’azione della forza. La distanza costituisce il braccio della forza. Nei corpi in rotazione, come tutti i corpi celesti, il momento angolare si calcola considerando la massa dei corpi, la loro velocità e la distanza dell’asse di rotazione. Il momento angolare è una grandezza che entra in gioco, in scala molto, molto più ridotta, nelle leve costituite dai corpi “incernierati”, ad esempio le porte. Non è un caso infatti che le maniglie delle porte sono collocate distanti dai cardini e dall’asse di rotazione: il momento della forza, necessario per aprire o chiudere la porta si può ottenere con una forza del nostro braccio molto più piccola!

Le simulazioni sui momenti angolari del sistema Terra-Luna porterebbero una ulteriore prova alla teoria dell’impatto, che appare la più probabile, ma non ci sono certezze.

L’immagine è stata tratta da: Nasa/Jpl-Caltech

Neil Armstrong e il grande balzo

     L’altro ieri è morto a 82 anni uno dei tre moschettieri della Luna del luglio 1969, insieme a Edwin ‘Buzz’ Aldrin e Michael Collins, entrambi ottantunenni. Il primo uomo che mise piede sul nostro satellite pronunciando la celebre frase ”un piccolo passo per un uomo, un balzo gigantesco per l’umanità”. Il comandante della mitica missione Apollo 11 che alcuni di noi hanno avuto la fortuna di ascoltare e/o vedere, perché la RAI gli dedicò circa 25 ore di diretta. Per un bambino quale ero, un coinvolgimento emotivo che in seguito si è ripetuto poche volte. Ieri, apprendendo della morte di quest’uomo definito da Barack Obama “uno degli eroi più grandi di tutti i tempi”, nella mia mente sono riaffiorati alcuni ricordi ed emozioni. Ricordo anche l’incredulità di alcuni anziani del paese, affermavano che si trattava solo di fantasie e che quell’impresa non era possibile. Non so se negli anni successivi qualcuno di loro cambiò idea. Noi bambini e ragazzi venimmo considerati creduloni.e sognatori.

La famosa frase pronunciata da Armstrong quel 20 luglio, fu preparata, scelta tra tante altre possibili, sapendo che sarebbe rimasta nella storia.

Oggi vengono ricordati gli astronauti, ma al progetto Apollo hanno partecipato migliaia di tecnici, scienziati e centinaia di aziende. Tanti altri astronauti sono morti, è giusto ricordare anche tutti loro.

Per approfondimenti:

Neil Armstrong e la Luna (video)

http://www.ansa.it/scienza/notizie/rubriche/spazioastro/2012/08/25/Addio-Neil-Armstrong_7379713.html

I protagonisti della missione Apollo 11