La Cina ha realizzato un importante avanzamento nelle tecniche di misurazione spaziale, effettuando la prima misurazione laser durante le ore diurne della distanza tra la Terra e la Luna. Questo successo è avvenuto utilizzando un sistema di telemetria laser aggiornato e ha aperto nuove possibilità per l’osservazione e l’esplorazione del satellite naturale terrestre. Il risultato segna un passo avanti significativo nella precisione e nella continuità delle rilevazioni lunari, sfidando le condizioni tradizionalmente difficili legate alla presenza della luce solare diretta.
Sfide nella misurazione laser della distanza terra-luna durante il giorno
Rilevare la distanza tra la Terra e la Luna con un laser richiede grande precisione e tecnologie sofisticate. Il raggio laser deve viaggiare per oltre 380.000 chilometri per raggiungere sulla superficie lunare un piccolo retroriflettore angolare, spesso di pochi centimetri, installato durante le missioni Apollo. Questo dispositivi riflette la luce laser esattamente nella direzione di partenza, permettendo al telescopio terrestre di captare l’impulso di ritorno per calcolare il tempo di viaggio e di conseguenza la distanza.
Durante il giorno, la luce solare crea un rumore di fondo elevato che rende difficile distinguere il segnale laser riflesso. La presenza del sole nella volta celeste aumenta enormemente la quantità di radiazione ottica che interferisce con la misurazione, riducendo la sensibilità e la qualità del segnale ricevuto. Per questa ragione, le osservazioni laser lunari si svolgono tradizionalmente durante le ore notturne o in condizioni di oscurità, per ottenere dati più chiari e precisi.
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Superare questo ostacolo ha richiesto l’adozione di tecnologie avanzate, come sensori a infrarossi e rilevatori ultrasensibili, capaci di isolare il debole segnale laser in mezzo al forte bagliore del giorno. Questi strumenti permettono di ridurre l’impatto del rumore ottico e di incrementare la precisione nella misurazione anche con la luce solare presente.
La tecnologia utilizzata dagli osservatori dello yunnan
L’esperimento cinese era basato su un telescopio da 1,2 metri di diametro, recentemente aggiornato con un sistema di telemetria laser a infrarossi. Questo sistema è stato impiegato per puntare il laser sul satellite Tiandu 1, che si trova in orbita attorno alla Luna e trasporta un retroriflettore laser: un piccolo dispositivo capace di riflettere il raggio emesso dal telescopio indietro verso la Terra.
Il telescopio e il sistema di misurazione hanno dovuto sincronizzarsi con estrema precisione per inviare gli impulsi laser e misurare i tempi di ritorno. La telemetria laser ha permesso agli scienziati di calcolare il tempo impiegato dall’impulso per raggiungere il riflettore e tornare indietro, da cui è stata ricavata con grande accuratezza la distanza esatta tra la Terra e la superficie lunare.
L’utilizzo di lunghezze d’onda nel campo dell’infrarosso ha contribuito a bypassare con successo l’interferenza della luce solare, che è più intensa nello spettro visibile. Questo approccio ha ampliato le opportunità osservative oltre le tradizionali finestre di tempo notturno, rendendo possibili raccolte dati durante le ore diurne, fino ad ora ritenute impraticabili.
Implicazioni per le future missioni spaziali e osservazioni lunari
Ottenere misurazioni laser durante il giorno non è un semplice esercizio tecnico. Ampliando le finestre temporali di osservazione si possono raccogliere più dati in tempi più brevi, con effetti positivi sulla costanza e la frequenza della raccolta informativa. Questa capacità è rilevante per missioni di esplorazione lunare e spaziale, in particolare per programmi come la Stazione Internazionale di Ricerca Lunare , di cui la Cina è parte attiva.
La maggiore precisione nella conoscenza della distanza Terra-Luna contribuisce a migliorare le traiettorie e i sistemi di navigazione delle sonde e dei veicoli spaziali impegnati nello studio del satellite e nello spazio profondo. Inoltre, il progresso tecnico permette di pianificare con maggiore accuratezza operazioni robotiche o umane sulla superficie lunare.
Il successo cinese rappresenta una tappa importante anche per gli studi geofisici e la comprensione dei fenomeni che regolano il moto orbitale del sistema Terra-Luna, come gli effetti mareali e la dinamica della crosta lunare.
L’allargamento delle opportunità osservative creerà basi più solide per sostenere future missioni di esplorazione e persino per sviluppare infrastrutture scientifiche permanenti attorno alla Luna.