Studio dei fenomeni di dissesto geologico sulla superficie lunare a partire dai dati telerilevati dai satelliti Chang’E 1 e 2

Marco Scaioni (a), Vasil Yordanov (a), Raffaella Brumana (a) Maria Teresa Brunetti (b), Maria Teresa Melis (c), Zhizhong Kang (d), Angelo Zinzi (e), 2015, Studio dei fenomeni di dissesto geologico sulla superficie lunare a partire dai dati telerilevati dai satelliti Chang’E 1 e 2, ASITA, pp. 917–918, Lecco, 29-30 settembre 1 ottobre 2015,
URL: http://www.cnr.it/prodotto/i/344097

L'esplorazione della Luna si sta avviando verso una fase in cui la pura indagine scientifica sarà affiancata dal tentativo di individuare e sfruttare le risorse minerarie ivi presenti. Numerose nazioni hanno già investito importanti risorse in questa direzione. Oltre a quelle che tradizionalmente sono state impegnate in programmi di esplorazione lunare (Stati Uniti e Confederazione Russa/ex- Unione Sovietica), alcuni paesi emergenti dal punto di vista economico (Cina R.P., India, Giappone) hanno già organizzato o stanno pianificando nuove missioni. Le missioni attuali sono finalizzate all'acquisizione di dati telerilevati tramite satelliti per (i) la mappatura plano-altimetrica della superficie topografica, (ii) la caratterizzazione mineralogica e petrografica e la composizione chimica del suolo, (iii) la mappatura termica, oltre che per (iv) la misurazione di una serie di parametri fisici necessari per specifiche indagini di tipo astrofisico. Oltre a ciò alcune delle missioni hanno come obiettivo l'allunaggio di veicoli a navigazione autonoma o di astronauti, i quali ovviamente rivestono un ruolo determinante per lo studio del potenziale sfruttamento di risorse. In questa direzione, la ricerca di fenomeni di dissesto geologico sulla superficie lunare richiede una particolare attenzione. Sapere dove sono già avvenuti fenomeni di dissesto è importante per studiare le correlazioni con le caratteristiche geomorfologiche del suolo lunare, unitamente ad altri possibili fattori che ne possono favorire o innescare l'occorrenza. La conoscenza di queste relazioni può essere utilizzata per valutare la suscettibilità alle frane, e quindi localizzare quelle aree dove è sconsigliato l'allunaggio o la costruzione di insediamenti stabili. La presenza di aree già interessate da frane può anche essere interessante per la ricerca di minerali presenti nel sottosuolo, che in queste zone potrebbero avere affioramenti in superficie. Nell'ambito del progetto di ricerca bilaterale tra l'Italia e la Repubblica della Cina Popolare denominato "Moon Mapping", i ricercatori dei gruppi partecipanti hanno la possibilità di utilizzare i dati acquisiti dai satelliti cinesi della serie Chang'E. Questi satelliti sono equipaggiati con diversi sensori, tra i quali un altimetro laser e alcune camere per l'acquisizione di immagini multispettrali. A partire da questi dati sono state realizzate alcune coperture complete di ortoimmagini e un modello digitale della superficie lunare. L'Agenzia Spaziale Italiana (ASI) si occupa di coordinare il progetto dal lato italiano. All'interno del progetto "Moon Mapping" un gruppo di lavoro si occupa dello studio delle frane all'interno dei crateri di impatto. Allo stato attuale della ricerca, alcune immagini WAC (Wide Angle Camera) e un modello digitale del terreno (DEM) provenienti dalla missione LROC della NASA (risoluzione al suolo 100 m/pixel) sono stati utilizzati per individuare le frane sulla base di un'ispezione visiva. I criteri proposti in Brunetti et al. (2014) sono stati applicati per compilare un catalogo dei fenomeni franosi all'interno dei crateri. I passi successivi di questo studio dovrebbero essere costituiti da_ (i) la classificazione dei crateri di impatto sulla base della forma della cavità, del bordo e della dimensione (secondo quanto proposto in letteratura e in particolare in Melosh, 1989); (ii) l'identificazione per ciascun tipo di cratere della forma teorica che dovrebbe assumere in assenza di fenomeni di dissesto al suo interno (tramite modellazione 3D o attraverso una serie di sezioni trasversali); (iii) la classificazione dei crateri attraverso l'analisi delle differenze rispetto alla forma teorica; (iv) la misura del volume del materiale movimentato a seguito delle frane; (v) l'analisi delle relazioni tra le frane e le caratteristiche morfometriche dei crateri che le contengono (pendenza, profondità, ecc.) e del terreno circostante (pendenza topografica, geologia, geomorfologia, ecc.); (vi) confronto dei dati multispettrali rispetto alle librerie spettrali disponibili per la mappatura geomorfologici dei caratteri mineralogici sulla superficie della Luna. Saranno inoltre testati algoritmi di classificazione automatica delle forme basati sull'utilizzo di DEM e proposti da Melis et al. 2014 per il riconoscimento automatico e semiautomatico di morfologie vulcaniche legate ai coni di scorie e di possibile applicazione all'ambito di interesse di questo studio. Al fine di poter analizzare questi aspetti si intende utilizzare i dati delle missioni cinesi Chang'E 2, la cui risoluzione è superiore a quella dei dati messi attualmente disponibili per la missione LROC della NASA. Bibliografia Brunetti, M.T., Xiao, Z., Komatsu, G., Peruccacci, S., Guzzetti, F., 2015. Large rockslides in impact craters on the Moon and Mercury. Icarus, 260_ 289-300. Doi_10.1016/j.icarus.2015.07.014. Melis, M. T., Mundula, F., DessÌ, F., Cioni, R., and Funedda, A.: Tracing the boundaries of Cenozoic volcanic edifices from Sardinia (Italy): a geomorphometric contribution, Earth Surf. Dynam., 2, 481-492, doi_10.5194/esurf-2-481-2014, 2014 Melosh, H.J., 1989. Impact Cratering_ A Geologic Process. Oxford University Press, New York, pp. 245.

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