Manca il buco sotto il motore del LEM

RISPOSTE ALLE DOMANDE DI AMERICAN MOON
  • Domanda #5 - Se un semplice spazzafoglie può portare via la sabbia in superficie, rivelando la roccia sottostante, come mai questo non è accaduto sotto il motore del LEM?
Perché la Luna è ricoperta da uno strato di regolite molto profondo: dai dati sismici sappiamo che bisognerebbe scavare da 3,7 a 12 metri prima di incontrare lo strato roccioso[1]. La regolite è un materiale eterogeneo composto da un mix di pietre, ghiaia, sabbia e polvere. I motori dei LEM hanno effettivamente portato via lo strato superficiale più soffice, ma in questo modo hanno rivelato solo un altro strato più compatto di regolite, non uno strato di roccia.

La regolite sottostante ha un colore molto simile a quella superficiale, difficile da distinguere, contrariamente a una roccia ripulita da uno spazzafoglie. E' compatta, ma non così tanto da impedire le orme degli astronauti, e rimane polverosa anche se spazzata dal getto (la regolite contiene il 10-20% di polvere).
Rimuovendo la regolite in superficie, ogni LEM ha creato una depressione sotto di sé. La profondità di tale depressione è stata stimata per mezzo di modelli matematici empirici[2][3], basati su esperimenti in camera a vuoto e sui test effettuati dalle sonde Surveyor sulla Luna, e risulta essere di pochi centimetri, meno delle naturali ondulazioni del suolo lunare e quindi praticamente invisibile. Il motore, infatti, non aveva né la potenza né il tempo necessari per scavare più profondamente di così.
In molti casi il getto ha comunque lasciato tracce evidenti di erosione sotto il LEM, come solchi a raggiera, fratture e un aspetto bruciato, tutti visibili ad esempio nella seguente foto.

Foto dalla missione Apollo 11 (AS11-40-5921).

  • Domanda #6 - E come mai sul terreno sotto il motore si vedono ancora i sassolini che non sono nemmeno volati via durante l’allunaggio?
Alcuni sassolini si trovano vicino al centro del motore, dove i gas di scarico hanno una scarsa velocità orizzontale e riescono a spostare solo la polvere più fine. Altri sono rimasti parzialmente immersi nel suolo, perché il motore non ha avuto il tempo di spazzare via tutta la regolite che li ricopriva.

  • Domanda #7 - Visto che James Irwin ha descritto uno strato di terreno soffice profondo una quindicina di centimetri, perché sotto il cono del motore del suo modulo lunare non c’è nessun buco nella sabbia?
Per la stessa ragione per cui non c’è sotto i moduli lunari delle altre missioni: perché sotto 15 cm di regolite soffice non c’era roccia ma solo altra regolite più compatta.


BONUS

  • Domanda non numerata: Nel 2008 la sonda Phoenix ha usato dei razzi per scendere sulla superficie di Marte. Come si può vedere dalle immagini spedite a Terra dalla sonda, la sabbia di superficie è stata spazzata via dal getto dei razzi, mettendo in risalto il terreno solido sottostante. Perché la stessa cosa non è successa anche sotto il modulo lunare?
La sonda Phoenix è atterrata in una zona vicina al polo nord di Marte, in cui è presente uno strato di ghiaccio ricoperto da un sottile strato di sabbia. Una situazione, come abbiamo visto, completamente diversa da quella dei luoghi di allunaggio.

  1. J. Lindsay, Lunar Stratigraphy and Sedimentology, 1976, Ch. 6: The Lunar Soil, tab. 6.1.
  2. C.C. Mason, Comparison of Actual versus Predicted Lunar Surface Erosion Caused by Apollo 11 Descent Engine, 1970
  3. P.T. Metzger et al., Modification of Roberts' Theory for Rocket Exhaust Plumes Eroding Lunar Soil, 2008

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