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7.6 Come mai nessuno punta un telescopio sui veicoli lasciati sulla Luna?

IN BREVE: Perché neppure il più potente telescopio terrestre oggi disponibile è in grado di mostrare dettagli di oggetti così piccoli alla distanza della Luna. I telescopi sono fatti per vedere oggetti lontanissimi ma enormi: stelle o galassie, non moduli lunari larghi qualche metro. Per farlo ci vorrebbe un telescopio con uno specchio di almeno 45 metri di diametro, e oggi non ce ne sono.


IN DETTAGLIO: Le leggi dell’ottica pongono un limite alla risoluzione, ossia alla finezza del dettaglio ottenibile da un telescopio, che dipende dalle dimensioni della lente principale o dello specchio primario dello strumento: più sono grandi, più è acuta la “vista” dell’apparecchio. Questo limite non è aggirabile applicando lenti addizionali per ingrandire l’immagine.

L’oggetto più grande lasciato sulla Luna dagli astronauti Apollo è la base del modulo lunare, che da zampa a zampa in diagonale misura circa nove metri. Alla distanza minima possibile della superficie della Luna da quella della Terra, ossia circa 355.000 chilometri, vedere un oggetto del genere equivale a scorgere una moneta da un euro che sta a 900 chilometri. Nessun telescopio odierno è in grado di farlo. Non lo può fare neppure il telescopio spaziale Hubble (Figura 7.6a), che alla distanza della Luna non riesce a vedere dettagli che misurino meno di 80 metri.


Figura 7.6a. Il telescopio spaziale Hubble, fotografato dallo spazio nel 1997 durante la missione Shuttle STS-82 (Discovery), Ha uno specchio primario da 2,4 metri di diametro. Fonte: NASA.


È un dato ben poco intuitivo: dopotutto, i telescopi vedono galassie lontanissime, mentre la Luna è dietro l’angolo. Davvero neanche i più potenti telescopi moderni riescono a vedere i dettagli di un oggetto di nove metri sulla Luna?

In effetti è così, perché le galassie sono immense e gli oggetti lasciati sulla Luna sono molto piccoli: il fatto che siano più vicini non compensa affatto l’inimmaginabile differenza di dimensioni.

Per esempio, la galassia di Andromeda, nonostante stia a ben due milioni di anni luce (19 milioni di milioni di milioni di chilometri) dalla Terra, nel cielo notturno appare più grande della Luna piena. Non è uno degli oggetti più spettacolari della volta celeste perché è molto fioca e quindi è difficile vederla a occhio nudo. Infatti i grandi telescopi sono progettati non tanto per ingrandire questi oggetti lontani, quanto per raccogliere la loro luce debolissima.

Facendo gli opportuni calcoli, risulta che per vedere dalla Terra le basi dei moduli lunari Apollo soltanto come un puntino indistinto ci vorrebbe un telescopio con uno specchio primario di almeno 45 metri.* Se si volessero vederne i dettagli in modo da poterlo riconoscere, le dimensioni del telescopio dovrebbero essere ancora più colossali.

* Per arrivare a questa cifra si usa la formula di Dawes: risoluzione in secondi d’arco = 11,6 / diametro dell’obiettivo in centimetri. Questa formula non tiene conto della penalizzazione dovuta all’atmosfera terrestre. La dimensione angolare di un oggetto, espressa in secondi d’arco, si calcola con la formula (dimensione dell’oggetto / distanza) x 206.265. La base del modulo lunare sulla Luna, vista da Terra, ha una dimensione angolare di 0,0052 secondi d’arco. Hubble ha una risoluzione di 0,05 secondi d’arco.

Il record attuale di dimensioni per un telescopio è poco più di dieci metri. Anche il prossimo detentore del primato, lo European Extremely Large Telescope, la cui costruzione è in corso e dovrebbe essere completata nel 2024, non sarà sufficiente per ottenere immagini dettagliate, perché avrà uno specchio primario composito di 39 metri di diametro.

Ma anche ammettendo che venga costruito un telescopio di dimensioni enormi, tali da consentire di vedere direttamente oggetti grandi nove metri alla distanza della Luna, proprio queste sue dimensioni comporterebbero un altro problema: raccoglierebbe così tanta luce da saturarsi. In pratica, verrebbe abbagliato.

In teoria si potrebbe pensare di osservare i siti di allunaggio con questo telescopio colossale durante la Luna nuova, quando la faccia rivolta verso la Terra non è illuminata dal Sole ma riceve solo la ben più fioca luce riflessa dalla Terra (la luce cinerea), ma a questo punto rimarrebbe comunque un possibile ostacolo: la differenza di luminosità fra il terreno e il modulo lunare non sarebbe così marcata come quella fra il nero dello spazio e i punti brillanti delle stelle, per cui ottenere immagini comprensibili sarebbe estremamente difficile.

Esiste anche una tecnica, l’interferometria, che permette di abbinare due telescopi per ottenere una sorta di telescopio “virtuale” con una risoluzione pari a quella di uno strumento il cui specchio primario sia grande quanto la distanza fra i due telescopi abbinati. Il Very Large Telescope in Cile, uno dei più grandi osservatori attrezzati per questo genere di osservazioni, raggiungerebbe in condizioni ideali una risoluzione di 0,001 secondi d’arco, sufficiente a mostrare il modulo lunare come una decina di pixel (punti che compongono l’immagine).

C’è però anche qui un problema: l’interferometria non produce immagini direttamente comprensibili, ma solo frange d’interferenza, dalle quali le informazioni desiderate si estraggono mediante elaborazione al computer. Sfuma quindi l’idea di poter portare un lunacomplottista a un osservatorio e dirgli di guardare nell’oculare di un telescopio per vedere con i suoi stessi occhi come stanno le cose.

Insomma, non si punta un telescopio dalla Terra verso la Luna per vedere gli oggetti lasciati lì dagli astronauti perché non è tecnicamente possibile. Tuttavia si può costruire un telescopio più piccolo e portarlo vicino alla Luna: riducendo la distanza, infatti, diminuisce drasticamente la dimensione dello specchio necessaria per vedere cosa c’è nei siti degli allunaggi. E questo è stato fatto, come spiegato in questa sezione.