Problemi legati alla raccolta di rocce spaziali

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Se si ritiene che la parte difficile della raccolta di rocce spaziali finisca dopo aver pilotato un razzo per circa 384.400 km alla volta della Luna, ci si sbaglia di grosso. Anche dopo l'atterraggio degli astronauti o dei rover sulla Luna, la selezione di rocce utili per la ricerca diventa una sfida seria. I razzi dispongono di uno spazio limitato per i campioni da riportare sulla Terra e scegliere tra così tanti tipi di rocce spaziali quelle da raccogliere e quelle da scartare è un processo davvero complesso.

È possibile considerare la sfida in questo modo:

Se si potesse scegliere un posto sulla Terra da studiare per capire la Terra, dove ci si recherebbe?

Non esiste un luogo di questo tipo. Quindi, si restringe l'ambito.

Se ci si recasse in un'area specifica della Terra, ad esempio il Grand Canyon, quali rocce da studiare si dovrebbero raccogliere per capire completamente l'area? È comunque un'attività complessa. È simile all'attività che gli astronauti affrontano quando scelgono le rocce da raccogliere sulla superficie lunare.

In che modo l'intelligenza artificiale può aiutare gli astronauti con le rocce spaziali?

Gli astronauti portano a termine un'ampia gamma di preparativi prima di andare nello spazio. La priorità è un viaggio sicuro e di successo verso la destinazione. Ma uno degli obiettivi principali del viaggio verso la Luna consiste nel raccogliere i campioni in modo da poter capire meglio la Luna e il nostro sistema solare.

Chi passeggia su una spiaggia in cerca di rocce belle o insolite, può dedicare alcune ore alla ricerca, cercando di non perdere niente di speciale, ma non è disposto a mettersi in ginocchio per esaminare ogni roccia. La superficie della Luna è completamente coperta da potenziali campioni che un astronauta potrebbe raccogliere e portare sulla Terra. E non è facile identificare a colpo d'occhio i tipi di rocce.

Sulla Luna, il basalto e la roccia crostale sono tipi comuni di rocce. La roccia crostale è la crosta originale della Luna. La regolite è uno strato di roccia e terreno che si è spaccato a causa della collisione degli oggetti. Un altro tipo di roccia trovato sulla Luna è la breccia, una combinazione di altre pietre frantumate. Quindi, la composizione chimica di queste rocce potrebbe essere simile ai tipi roccia originali, ma potrebbe non essere quello che l'astronauta doveva raccogliere.

Inoltre le fotografie delle rocce che si vedranno in questo percorso di apprendimento sono già state pulite. Le foto sono state acquisite in uno studio, con una buona illuminazione e molto da vicino. Riuscire a identificare queste rocce sulla superficie della Luna, indossando una tuta spaziale, senza poter toccare la roccia e con un'illuminazione scarsa è molto più che una sfida.

Questa è la fotografia di una roccia di basalto:

Photo of basalt rock sitting on a flat surface.

Questa è la fotografia di una roccia degli altipiani:

Photo of highland rock sitting next to a ruler on a flat surface.

Questa è la fotografia di un'area che un astronauta potrebbe dover analizzare in cerca di rocce:

Photo of the Moon's surface from the Apollo mission, showing a measuring device.

L'unicità è sempre positiva?

Un altro aspetto della raccolta delle rocce spaziali che può risultare difficile da comprendere è la procedura per selezionare le rocce che appaiono "diverse". Se si nota una roccia bianca circondata da rocce nere, l'istinto è quello di prendere la roccia bianca e di ignorare tutte le rocce nere. Tuttavia, raccogliendo solo la roccia bianca otterremmo informazioni su questa roccia specifica e non avremmo informazioni per comprendere la "media" delle rocce nell'area. Agli astronauti viene quindi richiesto di raccogliere anche campioni di rocce nere presenti nell'area per ottenere una rappresentazione accurata dell'area. Uno stratagemma comune consiste nel raccogliere 10 rocce medie presenti nell'area e quindi raccogliere le rocce che si presentano come uniche.

E i rover lunari?

Insegnare la geologia agli astronauti è impegnativo, ma anche usare i rover per raccogliere le rocce giuste sulla Luna è difficile. L'invio di istruzioni a un rover a una tale distanza richiede molto tempo, perciò molte istruzioni devono essere semplici, ad esempio vai avanti o svolta a destra. Come si vedrà in questo percorso di apprendimento, è una sfida anche fare in modo che un computer identifichi con precisione le rocce sul terreno se le rocce usate per creare il modello di intelligenza artificiale sono state pulite e fotografate da professionisti. Le rocce sul terreno sono coperte da sporcizia e polvere, l'illuminazione potrebbe essere scarsa, le ombre sono predominanti e il paesaggio circostante è coperto da materiale simile. Le rocce presenti sulla superficie della Luna potrebbero non avere lo stesso aspetto di quelle fotografate in laboratorio, anche se si tratta dello stesso tipo di roccia.