Gli attrezzi geologici usati dagli astronauti sulla luna avevano bisogno di modifiche particolari in virtù del fatto che le tute pressurizzate non consentivano movimenti liberi. Lo spessore dei guanti era tale che la sensibilità del tatto era fortemente diminuita; conseguentemente, le maniglie, il peso e il volume degli strumenti andava modificato notevolmente per garantire una funzionalità adeguata ed anche per resistere alla natura abrasiva della polvere lunare e alla grande escursione termica.
Gli scienziati che prepararono gli attrezzi decisero di usare la massima cautela per evitare contaminazioni dei campioni da parte di metalli pesanti o micro-organismi; decisero quindi di utilizzare solamente leghe di alluminio e acciaio; Teflon, Viton e fluoro-silicone erano le uniche plastiche utilizzabili e solo il solfuro di molibdeno era usato come lubrificante.
Avvertenza: data l’inconsueta natura di questi strumenti, non esiste una traduzione “ufficiale” in italiano per la maggior parte di essi; ho dunque adattato personalmente dall’inglese. Se qualcuno dovesse essere a conoscenza di termini più consoni me li faccia sapere che provvederò ad aggiustarli. A tal proposito, ho lasciato in parentesi il nome in originale.
Dispositivo per il campionamento del suolo di contatto (Contact Soil Sampling Device)
Si tratta essenzialmente di una scatola in lega di allumino di dimensioni 17x15.9x4.2 cm e del peso di 500g. Questo strumento, prodotto dalla NASA, e’ stato utilizzato solamente dagli astronauti Duke e Young nella missione Apollo 16. Vi erano 2 tipi, uno contenente all’interno un “Panno Beta”, prodotto dalla Owens Corning Fiberglas e l’altro un tessuto vellutato realizzato dalla Martin Fabrics. Questi strumenti servivano per raccogliere la parte più superficiale (100µm) e indisturbata di suolo lunare (regolite); per far ciò, gli astronauti si recarono in una zona lontana dal luogo dell’allunaggio, avvicinandosi lentamente e dopo avere attaccato il dispositivo ad un lungo manico.
Campionatore “d’emergenza” del suolo (Contingency Soil Sampler)
Questo strumento pieghevole, prodotto dalla Union Carbide, del peso di 1200g e lungo 95cm, era un’asta di metallo con una sacca di teflon che serviva agli astronauti per raccogliere rapidamente un campione di suolo non appena sbarcati dal modulo lunare; nel caso ci fosse stato bisogno di decollare immediatamente a causa di un’emergenza, almeno non sarebbero tornati a mani vuote. Il campionatore fu sempre utilizzato tranne che nelle missioni Apollo 16 e 17.
Tubi di carotaggio (Core tube)
Erano usati per estrarre carote suolo profonde fino a 70cm e ve ne erano di due tipi. Un primo tipo, usato nelle missioni iniziali e chiamato “tubo da carota” (core tube) risultò essere di diametro troppo piccolo (Ø2cm per 39.9cm di lunghezza) e, come conseguenza, subiva delle contaminazioni. Nelle ultime tre missioni Apollo, fu utilizzata una versione con diametro più grande (Ø 4cm per 42cm di lunghezza) e pareti tubolari meno spesse, chiamato “tubo guidato” (drive tube); entrambi i tipi furono prodotti dalla NASA. Il tubo da carota aveva una capacità di 100cm3 e d era fatto in lega d’alluminio con rivestimento interno di Teflon. Il cilindro veniva posto sul suolo da campionare e veniva fatto interrare a colpi di martello; un “fermaglio” (follower) alla base del tubo impediva al suolo già entrato nel tubo di fuoriuscire. Una volta catturato il suolo, il tubo veniva estratto e riposto in posizione orizzontale e chiuso con un tappo. In laboratorio, il rivestimento di Teflon veniva estratto e tagliato longitudinalmente per rivelare il carotaggio all’interno. Il secondo tipo di tubo aveva una capacità di 470cm3 ed era simile al primo ma aveva una “forcella” (keeper) all’estremita’ superiore al posto del fermaglio – questo garantiva una migliore entrata del suolo dalla parte inferiore del tubo. Era anche possibile unire due tubi per effettuare carotaggi più lunghi.
Carotiere (Drill)
Noto anche con l’acronimo ALSD (Apollo Lunar Surface Drill), era formato da 4 componenti; era lungo 58 cm e pesava 13.4 kg ed era inoltre in grado di operare ad una potenza di 430 watt. Questo strumento veniva usato sia per estrarre carote lunghe fino a 3 metri ma anche per scavare dei buchi su cui poi sistemare delle sonde di rilevamento termico (heat flow probes). La testa del carotiere (battery pack and handle), prodotto dalla Martin Marietta e dalla Chicago Latrobe, era formata da una batteria (fornita dalla Yardney Electric) con delle maniglie di presa agganciate al motore (power head), fabbricato dalla Black & Decker; questo era collegato con aste elicoidali cave in lega di titanio (drill stems) che potevano essere addizionate per aumentare la profondità di scavo. L’attrezzo fu utilizzato soltanto nelle ultime tre missioni; durante la missione Apollo 17 furono utilizzate fino a otto aste collegate. Una volta terminato il carotaggio, le aste venivano estratte con l’ausilio di una pedaliera (treadle) che serviva svitare le aste dal terreno; queste erano poi smontate, sigillate e conservate orizzontalmente sul rover.
Maniglia d’estensione (Extension handle)
Per risparmiare sul peso dei singoli attrezzi, si pensò di fornire un'unica maniglia allungata che si adattasse alla maggior parte di essi. Per cui, le prese per martelli, tubi di carotaggio, rastrelli etc. potevano essere allungate tramite l’inserimento di una sola maniglia d’estensione a forma di “T”. Nelle prime due missioni fu usata una versione corta lunga 61cm mentre nelle altre ne fu adoperata una più lunga di 76cm; entrambe erano state prodotte dalla NASA ed erano in lega di alluminio.
Martello (Hammer)
Nelle prime due missioni fu usato un martello leggero (860g) mentre nelle altre ne fu usato uno più pesante (1300g) e con una maggiore superficie d’impatto. Il martello serviva sia per rompere le rocce che per interrare i tubi di carotaggio; era anche usato per scavare delle mini trincee sul suolo lunare. L’attrezzo fu fabbricato dalla NASA in acciaio e lega d’alluminio.
Campionatore del suolo sul lunar rover (Lunar rover soil sampler)
Come implica il nome stesso, era un attrezzo che consentiva agli astronauti dell’Apollo 17 di prelevare campioni di suolo lunare stando seduti sul rover. La caratteristica principale era costituita da una serie di dodici contenitori (Round Documented Sample Bags) impilati a forma di “bicchiere di plastica” ad un capo della maniglia universale; una volta riempiti, questi venivano rimossi e sigillati. I contenitori erano fatti di teflon con un bordo di lega d’alluminio per facilitarne la sigillatura. La maniglia era composta da acciaio inossidabile e alluminio anodizzato.
Rastrello (Rake)
Questo dispositivo, utilizzato dagli astronauti delle missioni Apollo 15, 16 e 17, serviva per raccogliere ciottoli lunari di dimensioni superiori a 1cm. Una volta selezionato un campione indisturbato di regolite, su questo veniva passato il rastrello, costituito da un canestro aperto da un lato e circondato da denti di acciaio inossidabile dall’altro. I produttori della NASA pensarono di dotarlo di un manico snodabile lungo 22.3cm; questo veniva poi agganciato alla maniglia d’estensione per renderne più comodo l’utilizzo.
Paletta (Scoop)
Era una specie di raccoglitore a cucchiaio fabbricato dalla NASA e disponibile in quattro versioni diverse. Le missioni Apollo 11, 12 e 14 ne utilizzarono due tipi con angolo fisso fra il cucchiaio (piccolo e grande) e l’asta mentre nelle missioni successive il cucchiaio era snodabile.
A causa dell’alta coesione del suolo lunare, la raccolta del campione richiedeva un movimento particolare per evitare che la bassa gravità e l’assenza d’aria lo facessero schizzare via. Il primo tipo di paletta aveva un raccoglitore a “scatola” cuboide (15.2x15.2.9.3cm) in lega d’alluminio e il secondo aveva una forma a “pala” (6.6x3cm) di piccole dimensioni in lega d’alluminio (il bordo era rinforzato con acciaio inossidabile per poterla usare come scalpello, anche se non fu mai usato come tale).
Nelle ultime tre missioni, furono utilizzate palette con raccoglitore a “pala” ad angolo variabile grande (11.4x 15.2x5.1cm) e piccola (7.3x4.6x12.7cm), entrambi in acciaio inossidabile – queste erano alloggiate nel lunar rover.
Tenaglie (Tongs)
Campioni di rocce lunari non più grandi di 10cm venivano raccolte dal suolo utilizzando una tenaglia con manico lungo 67cm; gli astronauti, infatti, non erano in grado di chinarsi e ogni utensile era agganciato ad un maniglia d’estensione. Esisteva anche una tenaglia con manico lungo 80cm. Questi attrezzi furono costruiti dalla NASA con maniglie a “T” in acciaio inossidabile e alluminio. La versione corta era agganciata alla tuta degli astronauti mentre quella lunga era trasportata sul rover.
Vanga (Trenching tool)
Questo attrezzo, utile a scavare piccole trincee, fu prodotto dalla NASA e portato per la prima volta sulla Luna durante la missione Apollo 14. La giuntura fra il manico e la lama era ad angolo variabile; era lunga 93cm e pesava 1315g.
Spazzola-Bulino-Lente (Brush-scriber-lens)
Oggetto misterioso in lega d’alluminio di cui si sa poco: sembra che non sia mai stato utilizzato in nessuna missione. Era un oggetto composto da una lente d’ingrandimento, una spazzola per spolverare i campioni di roccia e un punta metallica per incidere simboli alfanumerici su di essi. Era probabilmente difficile da maneggiare attraverso i guanti degli astronauti.
Gnomone (Gnomon)
Si tratta di un’asta graduata montata su un tripode tramite una sospensione cardanica che le consentiva una costante posizione verticale. L’ombra dell’asta consentiva di misurare l’angolo dei raggi solari e la loro direzione di provenienza. La lunghezza dell’asta (circa 50cm) consentiva la misurazione delle dimensioni degli oggetti vicini ad essa mentre una scala fotometrica permetteva di stimare più accuratamente il colore delle rocce lunari per comparazione con essa: questa era costituita da sfumature di grigio crescenti dal 5 al 35%. Purtroppo, non si hanno notizie sui materiali usati dalla NASA per produrre questo strumento.
Dinamometro (Weight scale)
Vi erano due tipi di strumenti per la misurazione del peso dei contenitori per suolo e rocce; questi infatti avevano dei limiti prefissati da non superare per non appesantire il modulo lunare. Un dinamometro pesante da 500g, in lega d’alluminio, fu utilizzato nelle prime due missioni Apollo, mentre uno più leggero da 230g fu utilizzato nelle missioni successive. La scala graduata era costituita da incrementi da 2268g (5 libbre, in originale) e poteva pesare fino a 36.2kg (80 libbre).
Portastrumenti (Tool carrier)
Dato il grande numero di attrezzi geologici che gli astronauti dovevano utilizzare, si pensò di fornire un contenitore che li trasportasse tutti assieme. Un portastrumenti di piccole dimensioni, del peso di 4200g fu utilizzato durante le missioni Apollo 12 e 14 ed era trasportato a mano oppure su un carrello a due ruote – gli astronauti dell’Apollo 11, invece, avevano tutti gli attrezzi sul modulo lunare poiché non erano previste escursioni lontano dal sito d’atterraggio. Il materiale utilizzato era lega d’alluminio intrecciato con fibre di teflon laminato. Le missioni successive utilizzarono un portastrumenti più grande, del peso di 5900g, che poteva anche essere agganciato al lunar rover.
Container dei campioni lunari (Apollo Lunar Sample Return Container)
Noto comunemente come ALSRC, questo contenitore per campioni lunari era una scatola costruita in lega d’alluminio dalla Union Carbide ed aveva un peso di 6700g, dimensioni medie di 48x27x20cm e un volume di 16 litri; il rivestimento interno era costituito da una fibra intrecciata di alluminio soffice per attutire gli urti. In tutto, vi erano dodici contenitori, le cui dimensioni variavano leggermente, che furono utilizzati in più missioni. Una volta posti i campioni all’interno del contenitore, questo veniva sigillato ermeticamente sulla superficie lunare per preservarli sotto vuoto e ridurre le contaminazioni al minimo.
Contenitore di suolo sotto vuoto (Core sample vacuum container)
Era un tubo cilindrico fabbricato dalla Union Carbide del peso di mezzo chilo e lungo 41cm che serviva a conservare campioni di regolite prelevati dal sottosuolo ad atmosfera zero, grazie ad una chiusura a tenuta stagna. Questo contenitore manteneva il campione pressoché incontaminato e al riparo dai gas terrestri. Fu usato solo nelle missioni Apollo 16 e 17 ma non si e’ a conoscenza di una loro apertura in laboratorio.
