Il Lunar Sample Laboratory Facility

Il Lunar Sample Laboratory Facility

Rimanendo agganciati al discorso della settimana scorsa, vediamo dove e come i campioni lunari sono attualmente conservati.

Iniziamo col ricordare che le sei missioni Apollo hanno riportato a terra 382 Kg di rocce (la maggior parte delle quali nelle ultime tre missioni). La maggioranza dei campioni sono stati raccolti dall’Apollo 17 (111 kg). I frammenti provenienti da rocce raccolte dall’Apollo 11 pesavano mediamente 0.05 gr ciascuno, mentre quelli ricavati da rocce raccolte dall’Apollo 17 pesavano mediamente 1.1 gr ciascuno. Molti campioni vennero fotografati prima di essere raccolti per fornire indizi ai geologi in base al contesto del ritrovamento. Vennero posti in apposite buste plastiche per campioni e stivati poi nello Special Environmental Sample Container, un ‘baule’ che le proteggeva dalla contaminazione.

Il deposito principale dei campioni lunari è la Lunar Sample Laboratory Facility presso il Lyndon B. Johnson Space Center a Houston, Texas. Secondo la NASA quasi 295 kg dei 382 raccolti sono conservati ancora nelle condizioni originarie in questo edificio; per sicurezza esiste anche una collezione più piccola conservata alla Brooks Air Force Base a San Antonio, Texas. La maggior parte delle rocce sono conservate sotto azoto puro, per evitare che l’atmosfera terrestre possa danneggiarle. I campioni vengono maneggiati esclusivamente attraverso speciali strumenti e mai direttamente.

Identificato dalla sigla 31N, il Lunar Sample Laboratory Facility fu costruito tra il 1977 e il 1979, anno della sua apertura, con il compito specifico di conservazione permanente dei campioni lunari in un luogo fisicamente sicuro, che garantisse nel contempo un ambiente idoneo al trattamento e all’analisi degli stessi. L’edificio all’interno è suddiviso in diverse aree:

Change Rooms & Air Shower
Si tratta della prima sosta per chi voglia entrare nell’edificio: occorre pulire con cura le proprie scarpe e ricoprirle con dei sovrascarpe (detti ‘booties’). Occorre poi togliere ogni gioiello: un microscopico frammento d’oro che si stacca da una fede nuziale, ad esempio, falserebbe le misurazioni sulla concentrazione di questo elemento che è molto più raro sulla Luna. A questo punto per poter proseguire nell’Experiment Lab & Return Sample Vault occorre indossare un copricapo, un camice e un ulteriore paio di sovrascarpe. Per poter entrare invece nel Pristine Laboratory, le misure sono più restrittive: all’abbigliamento vengono aggiunti un camice di nylon (la ‘bunny suit’), cappellino, guanti e il secondo paio di sovrascarpe ed occorre passare attraverso un ambiente in cui si viene sottoposti per un 1 minuto a potenti getti d’aria filtrata(air shower).

L’interno del
Pristine Sample Laboratory

Pristine Sample Laboratory
Vi si accede tramite la air shower. É in questa stanza che vengono preparati i campioni non contaminati per i laboratori di ricerca, i musei e gli enti di formazione (scuole, università …). La lavorazione avviene all’interno di vetrinette speciali a tenuta stagna e riempite con un’atmosfera di azoto purificato (per rimuovere vapore acqueo ed ossigeno). Le vetrinette sono dotate due fori a cui sono saldamente avvitati due guanti in Neoprene per la manipolazione dei campioni. L’azoto viene mantenuto ad una pressione leggermente superiore a quella dell’aria nella stanza, in questo modo se ci dovesse essere una perdita nella vetrinetta, sarebbe l’azoto ad uscire impedendo all’aria di penetrare e contaminare la roccia. Dopo le prime missioni Apollo, per evitare contaminazioni tra i campioni, la NASA decise l’utilizzo esclusivo di una o più vetrinette per ogni missione. Le vetrinette sono dotate di tutta una serie di strumenti per la manipolazione dei campioni. Ogni attività di manipolazione viene accuratamente documentata in faldoni chiamati ‘Data Packs’: ogni frammento rimosso da un campione riceve un proprio nuovo numero di campione, viene pesato (con precisione fino a 10 milligrammi), fotografato (prima e dopo la rimozione) e la sua posizione rispetto al campione ‘padre’ è accuratamente registrata. Per l’inserimento e la rimozione dei campioni dalle vetrinette, queste sono collegate tramite una camera di equilibrio (airlock) al Pristine Corridor. In una speciale vetrinetta sono esposti tre campioni: uno raccolto durante Apollo 15, il nr. 15459 e due durante Apollo 16, i nr.15556 e nr. 61016 (noto come “Big Muley”, pesa più di 11 Kg ed è il campione più grosso mai raccolto).

Il lavoro su un carotaggio

Core & Saw Area
In questa area dell’edificio venivano svolte due attività particolari di trattamento dei campioni: il trattamento dei carotaggi e la segatura dei campioni più grossi.
Gli astronauti hanno effettuato 24 carotaggi (‘core samples’) sulla superficie lunare che ora sono conservati in 54 tubi di acciaio; 4 di essi non sono mai stati aperti. La massima profondità raggiunta è stata di 3 metri sotto la superficie, e il materiale che si trova a quella profondità è stato depositato sulla superficie lunare più di 500 milioni di anni fa. Nell’esaminare questi campioni viene posta una grande cura. All’interno di una vetrinetta come quelle del Pristine Lab, il materiale raccolto viene delicatamente spinto fuori dal tubo; il materiale viene esaminato millimetro per millimetro, fotografato e separato con cautela in contenitori per successive analisi. Una striscia lungo tutto il campione viene preservata e sigillata nella plastica per tenere traccia della stratificazione. Servono dai da 4 a 6 mesi per sezionare ed esaminare un singolo tubo.
Per molti studi è necessario ricavare il campione da una specifica posizione all’interno della roccia lunare. Per raggiungere questa posizione occorre segare il campione. Questa operazione ha anche il vantaggio di esporre la struttura interna della roccia per ulteriori studi. Occorrono ovviamente delle seghe a nastro speciali per questo lavoro. Innanzitutto i campioni vengono posti all’interno delle immancabili vetrinette. La lama della sega è rinforzata con diamanti e non potendo utilizzare lubrificanti o liquidi di raffreddamento (per evitare contaminazioni) occorre procedere molto lentamente per non surriscaldare sia il campione che la lama.

Pristine Corridor & Vault
Si tratta di un corridoio che permette di trasferire i campioni dalla Core & Saw Area alle vetrinette nel Pristine Lab. Il campione da esaminare viene introdotto nell’airlock della vetrinetta, la porta tra questo e il corridoio viene chiusa e si procede per 5 minuti alla ripulitura dell’aria all’interno dell’airlock. Infine viene aperta la porta tra l’airlock e la vetrinetta e si procede col lavoro. Da questo corridoio si ha accesso anche al caveau in cui vengono conservati i campioni, principalmente allo scopo di proteggerli eventi atmosferici catastrofici (uragani, tornado).

Experiment Lab & Return Sample Vault
Questo laboratorio è utilizzato per effettuare test e misurazioni sui campioni più grossi o rari. Il laboratorio è a disposizione degli scienziati esterni in visita, che posso sfruttare non solo l’ottimo controllo ambientale del Building 31N ma anche della sua attrezzatura e dell’esperienza del personale abituato alla manipolazione dei campioni. La return Sample Vault viene utilizzata per conservare circa 45.000 campioni resi dopo analisi esterne: si tratta del 7.5% dell’intera massa dei campioni raccolti.

Observation Room
L’ultimo ambiente è quello che non richiede alcun particolare abbigliamento poichè non ci sono rischi di contaminazione delle rocce. Questa stanza presenta una serie di finestre che permettono al visitatore di osservare l’attività all’interno del Pristine Sample Laboratory. Una camera di equilibrio (airlock) viene utilizzata per trasferire all’esterno i campioni, i contenitori e i documenti dal Pristine Lab. Qui vengono anche effettuati i controlli finali prima della spedizione dei campioni.

Missione lunare Campioni riportati Anno
Apollo 11 (USA) 22 kg 1969
Apollo 12 (USA) 34 kg 1969
Apollo 14 (USA) 43 kg 1971
Apollo 15 (USA) 77 kg 1971
Apollo 16 (USA) 95 kg 1972
Apollo 17 (USA) 111 kg 1972

Più di 60 laboratori di ricerca nel mondo hanno progetti attivi che prevedono lo studio dei campioni lunari e 400 campioni ogni anno vengono preparati all’interno del Lunar Sample Laboratory Facility. I campioni vengono poi restituiti e riciclati per altri usi (ad esempio, donati ai musei). Ancora oggi la possibilità di esaminare questi campioni attrae l’attenzione di molti geologi, chimici, fisici e ha ispirato lo sviluppo di nuovi metodi per le analisi chimiche e isotopiche.

Sul sito ufficiale del Lunar Sample Laboratory Facility trovate altre foto e altri dettagli.

2 Risposte to “Il Lunar Sample Laboratory Facility”

  1. Qualcosa è pure esposto nel caveau al JSC Visitor Complex, almeno dove si può “toccare” la roccia lunare che hanno in esposizione, più altre rocce che vengono ovviamente solo mostrate. Tra l’altro nel giro turistico del JSC ti mostrano (ovviamente da fuori) l’edificio 31N, che si vede non benissimo da questo momento in poi del video che ho fatto durante il tour. Se non l’hai ancora visto (e non eri al JSC) non per farmi pubblicità ma guardatelo perché ti mostra i punti più salienti dello stesso JSC.
    Purtroppo (causa anche la presenza della mia signora che non mi ha permesso di fare le cose con calma) non ho filmato il caveau con le rocce …😦

  2. Dal “vostro” inviato dentro al Tempio:
    http://www.collectionspace.it/Lunar%20Rock.htm
    Saluti a tutti,
    Luigi

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