A metà maggio il rover Curiosity ha completato il suo secondo anno marziano dall'atterraggio nel cratere Gale. Molti lettori di Tom's Hardware hanno chiesto a più riprese maggiori dettagli su questo laboratorio robotico che costituisce i nostri occhi su Marte e che sta svolgendo una delle missioni più importanti che la NASA abbia avviato sul Pianeta Rosso. Cogliamo l'occasione con questo articolo per soddisfare tutti.
Iniziamo con il chiarire perché parliamo di due anni marziani, dato che Curiosity è atterrato su Marte il 5 agosto 2012, ossia quasi 4 anni terrestri fa. Ogni anno marziano, ossia il tempo necessario al Pianeta Rosso per compiere un'orbita completa intorno al Sole, dura 687 giorni terrestri. Per questo Curiosity ha iniziato il suo terzo anno marziano l'11 maggio 2016, durante il 1337mo giorno marziano (sol) della missione. Per la cronaca: ogni sol durata circa 39,6 minuti in più di un giorno terrestre, e un anno marziano dura 668,6 sol.
Curiosity, una missione ambiziosa
Il Mars Science Laboratory è la missione più ambiziosa della NASA fra quelle in corso su Marte. Il suo obiettivo primario è scoprire se Marte è, o era, adatto alla vita. Quello secondario è ampliare le nostre conoscenze sull'ambiente marziano. Le dimensioni di Curiosity gli permettono di svolgere una serie di esperimenti scientifici itineranti che comprendono l'analisi e la fotografia di qualsiasi roccia che si trovi alla portata del braccio robotico da 2 metri.
Le dimensioni di Curiosity sono all'incirca quelle di un piccolo SUV: ha una lunghezza di 3 metri e una larghezza di 2,8 metri circa, e un'altezza di circa 2,1 metri. Pesa 900 chilogrammi e le ruote che gli permettono di muoversi sul terreno irregolare di Marte hanno un diametro di 20 pollici (50,8 centimetri).
Gli ingegneri del Jet Propulsion Laboratory della NASA hanno progettato il rover in modo che fosse in grado di superare ostacoli fino a 65 centimetri di altezza e di procedere per circa 200 metri al giorno.
Il rover è alimentato da un generatore a radioisotopi che produce energia elettrica tramite il decadimento radioattivo del plutonio-238. Il suo costo è stato di 2,5 miliardi di dollari.
Un atterraggio complicato
Il Mars Science Laboratory è stato lanciato da Cape Canaveral il 26 novembre 2011 ed è arrivato su Marte il 6 agosto 2012, dopo una sequenza di atterraggio che la NASA ha soprannominato "sette minuti di terrore". A causa del peso di Curiosity, la NASA aveva calcolato che i metodi usati precedentemente per l'atterraggio dei rover su Marte non avrebbero funzionato, quindi hanno dovuto mettere a punto un sistema mai provato prima.
In particolare sono stati progettati un "guscio" protettivo per il rover dotato di uno scudo termico e un paracadute supersonico (o meglio il più grande e resistente paracadute supersonico mai costruito), che doveva sopportare 29,480 chilogrammi di forza e doveva servire a rallentare la discesa fino a 332 Km orari: una velocità comunque troppo alta per l'atterraggio. Per risolvere il problema, gli ingegneri hanno progettato un sistema di atterraggio (Sky Crane) secondo cui il paracadute si staccasse e contestualmente entrassero in funzione quattro razzi responsabili della parte finale della sequenza di atterraggio.
I razzi si sono accesi a circa 18 metri sopra alla superficie e hanno rallentato il rover fino a 2,4 kph. Quando si è appoggiato delicatamente a terra i razzi si sono staccati. Il personale al Centro di Controllo NASA ha seguito la discesa del rover in diretta. Perché sette minuti di terrore? Perché dall'impatto con l'atmosfera di Marte all'atterraggio del rover sono passati esattamente sette minuti, che gli scienziati non hanno visto in diretta perché per arrivare sulla Terra i segnali radio spediti da Marte impiegano 14 minuti. In altre parole, per sette lunghissimi minuti gli addetti non hanno saputo se il rover si fosse schiantato o meno.
Quando hanno ricevuto la conferma che tutto era andato bene è stato un tripudio di felicità anche su tutti i canali social dell'azienda, oltre che via radio e TV: uno degli ingegneri è diventato famoso per la cresta Mohawk che ha sfoggiato il giorno dell'atterraggio.
Strumenti per la ricerca di indizi sulla vita
Curiosity ha in dotazione alcuni strumenti per la ricerca di tracce di vita. Uno in particolare è l'esperimento Dynamic Albedo of Neutrons (DAN) che bombarda la superficie con neutroni, che dovrebbero rallentare quando incontrano atomi di idrogeno, uno dei due tipi di atomi che compongono le molecole d'acqua. I neutroni sono particelle subatomiche che non hanno carica elettrica; quando un neutrone colpisce un atomo di idrogeno, rallenta fin quasi a fermarsi perché le due particelle hanno circa le stesse dimensioni.
I neutroni erano già stati utilizzati su Marte per individuare quelli che sono stati identificati come serbatoi di ghiaccio. Nel 2002 un rivelatore di neutroni ad alta energia a bordo del veicolo spaziale orbitante Mars Odyssey aveva trovato prove circa la presenza di idrogeno alle alte latitudini del Pianeta Rosso, appena sotto alla superficie.
Inoltre il braccio robotico del rover può prelevare campioni dalla superficie e trasferirli nel laboratorio interno (Sample Analysis of Mars - SAM) in cui vengono condotte le analisi e la ricerca di indizi su come si sono formati le rocce e il suolo marziani. La procedura prevede che i campioni debbano prima essere "cotti" in forno, fino a una temperatura di 980 gradi Celsius, e che i gas risultanti siano analizzati con strumenti comunemente presenti nei laboratori scientifici sulla Terra. SAM è anche in grado di controllare due volte i campioni per essere certi dei risultati.
Ci sono poi diverse telecamere ad alta risoluzione attorno al rover che servono per scattare foto mentre si muove, fornendo le informazioni visive che abbiamo visto molte volte e che costituiscono la parte più spettacolare del suo lavoro.