Riproduzione artistica del Lunar Reconnaissance Orbiter in orbita attorno alla Luna. Crediti: Nasa
Ammirare la Luna piena in una notte d’estate, comodamente distesi sulla spiaggia, con il suono del mare ad accompagnare pensieri celesti. È un immaginario comune, che senz’altro aggiunge poesia al già straordinario spettacolo che il nostro satellite ci regala ogni mese. Negli ultimi decenni possiamo vivere questa magia anche in una serata di pioggia, standocene comodamente seduti su una poltrona e, grazie a una connessione internet, ammirare le immagini che le sonde e le missioni Apollo hanno donato all’umanità.
Tuttavia le fotografie, per quanto straordinarie, restano comunque confinate alle due dimensioni spaziali. Anche se viste alla massima risoluzione, non abbiamo la percezione delle distanze né delle altitudini. Un modello tridimensionale della Luna sarebbe certamente un enorme passo in avanti. Ed è proprio quello che ha realizzato Ernest Wright alla Nasa, in forze al Scientific Visualization Studio, la divisione che si occupa nel rendere in immagini e animazioni i contenuti scientifici prodotti dall’agenzia spaziale americana.
Wright ha sfruttato i dati della sonda statunitense Lunar Reconnaissance Orbiter (Lro), utilizzando immagini e misure altimetriche per realizzare un modello tridimensionale della Luna. Inizialmente si trattava di un progetto interno al Visualization Studio ma in seguito, vista la mole di richieste, Wright ha deciso di condividere gratuitamente la sua creazione con il grande pubblico. Il modello è rivolto in particolare agli artisti digitali che utilizzano le immagini generate al computer (Cgi, computer-generated imagery). Il progetto si è concretizzato nella realizzazione del Cgi Moon Kit, il cui scopo è fare in modo che «i dati di Lro raggiungano molti altri artisti che vogliono fare le cose che faccio io», come afferma lo stesso Wright.
Il kit è composto da due grosse immagini: una mappa dei colori, realizzata a partire da più di centomila fotografie scattate dalla camera ad ampio angolo della Lunar Reconnaissance Orbiter Camera (Lroc), e una mappa di elevazione, ottenuta a partire dai dati altimetrici dello strumento Lunar Orbiter Laser Altimeter (Lola). Le due immagini devono essere combinate assieme mediante un software di rendering tridimensionale.
L’animazione mostra come le due mappe di colore e di elevazione vengono assemblate assieme in un software di rendering tridimensionale per creare un oggetto come la Luna. Crediti: Nasa/Goddard/Scientific Visualization Studio
La camera Lroc funziona come uno scanner: passa in rassegna la superficie lunare man mano che l’astronave orbita attorno alla Luna. Non è un compito facile: immaginate di dover scattare una fotografia un oggetto tridimensionale, da un’altitudine media di circa cento chilometri con una precisione di mezzo metro per pixel, mentre viaggiate a poco meno di seimila chilometri orari. In tutto ciò, la sorgente luminosa è a poco meno di 150 milioni di chilometri di distanza. Le immagini di Lroc coprono il globo lunare in un intervallo di latitudine che va da 70° Nord a 70° Sud.
Il Lola usa il laser per misurare le dimensioni della Luna: un impulso viene inviato verso la superficie lunare, dove viene riflesso e in pochi nanosecondi rimbalza verso la sonda. Cronometrando il tempo impiegato dal laser per tornare su Lro, si è in grado di ricostruire con precisione il profilo altimetrico del suolo.
Dal 2009, anno del suo lancio, a oggi, Lro ha prodotto un’enorme quantità di dati che sono sempre stati disponibili in rete. Tuttavia, senza una conoscenza adeguata della tecnologia della sonda, queste informazioni sono difficilmente interpretabili. Il modello tridimensionale elaborato da Wright permette di rendere accessibili questi dati anche a chi non ha una preparazione scientifica.
«Può aiutare a raccontare una storia utilizzando i dati di Lro e di illustrare idee e concetti difficili da comunicare, qualsiasi possa essere la storia», commenta Noah Petro, scienziato della missione Lro, a proposito del lavoro di Wright. «Penso che possa aiutarci a comunicare quello che facciamo molto meglio rispetto a quanto faremmo noi da soli».
Il kit lunare può aiutare gli scienziati della Nasa anche nella preparazione del programma Artemis. Infatti, grazie al modello creato da Wright, sarà possibile simulare come sembreranno alcune aree della Luna nel 2024, anno in cui è previso l’allunaggio del prossimo uomo e della prima donna.
Per saperne di più:
- Visita il sito del Scientific Visualization Studio con i dettagli tecnici del CGI Moon Kit di Ernie Wright