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Lo studio della Luna, da un punto di vista geologico, inizia negli anni 60 con le sonde sovietiche Luna (Lunik) e Zond e la statunitense Ranger. Il loro scopo era quello di fotografare da vicino larghe sezioni del nostro satellite allo scopo di creare una cartografia dettagliata da accoppiare alle immagini registrate dai grandi telescopi terrestri.

Il 4 ottobre 1959, la sonda Luna 3 riesce ad entrare in orbita lunare e a fotografare ed inviare sulla terra le prime immagini della faccia nascosta della luna. Sette  anni dopo, Luna 10 divenne invece il primo satellite artificiale lunare; in due mesi (marzo-maggio 1966), i suoi strumenti, uno spettrometro a raggi gamma e un magnetometro, riuscirono a trasmettere importanti dati sul campo magnetico, sulle radiazioni cosmiche, le micro-meteoriti e la natura basaltica delle rocce

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di superficie. Il programma Lunar Orbiter della NASA, durante il periodo 1966-67, riuscì a fotografare il 99% della luna utilizzando pellicole 70mm ad alta risoluzione – lo scopo principale era quello di individuare appropriati siti di atterraggio per le missioni Apollo. Fra il 1966 e il 1968, gli USA lanciarono anche sette sonde Surveyor, il cui scopo fu quello di analizzare le proprietà  meccaniche del polveroso suolo lunare e se queste potessero favorire un atterraggio confortevole del modulo lunare e permettessero agli astronauti di camminare senza il pericolo di “affondare”. Queste ultime, fra il 1969 e il 1972, daranno un forte impulso alla comprensione geologica e chimico-fisica del satellite grazie ai numerosi esperimenti effettuati dagli astronauti e ai campioni di roccia raccolti – più di 380Kg! Successivamente, le sonde Luna 16, 20 e 24, dopo essere atterrate, riuscirono automaticamente a ritornare sulla terra con alcuni campioni di rocce. In tempi più recenti, anche altre paesi hanno realizzato missioni spaziali per approfondire le conoscenze sulla Luna; fra le più significative, le sonde orbitanti Clementine, USA, nel 1998 (mappatura tridimensionale e raccolta dati geologici comparati con la missione Apollo 16), la giapponese Kaguya nel 2007 (analisi mineralogica e mappatura 3D) l’indiana Chandrayaan-1 nel 2008 (evidenze di ghiaccio) e il Lunar Reconnaissance Orbiter nel 2009 della NASA che ha effettuato la mappatura più dettagliata di sempre.

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