L'esplorazione di Marte prosegue da cinquant'anni e finora è avvenuta esclusivamente con i robot, o meglio con sonde in orbita attorno al pianeta e rover su ruote che sgommano sulla sua superficie rocciosa. In futuro, forse anche prima dell'arrivo dell'uomo, potrebbe non essere più così, perché già molti scienziati stanno studiando opzioni alternative per muoversi da un punto "A" a un punto "B" su Marte.
Le soluzioni su ruote infatti sono le più sperimentate, ma non significa necessariamente che siano le più pratiche in tutte le situazioni. Vediamo insieme alcune delle alternative finora prospettate, fra cui alcune davvero originali.
L'elicottero robot
Un elicottero robot (Mars Helicopter) potrebbe triplicare le distanze che sono in grado di percorrere i rover su Marte e contribuire a individuare obiettivi interessanti da studiare. Partendo da questa idea la NASA ha iniziato a progettare un elicottero drone capace di volare a bassa quota, per fare ricognizioni a supporto dei rover. Secondo i progetti pesa 1 chilogrammo, ha eliche che misurano poco più di un metro, pannelli solari per l'alimentazione e dovrebbe volare per 2 o 3 minuti al giorno esplorando mezzo chilometro o poco più. Per ora si tratta di un progetto sulla carta per il quale non ci sono ancora piani concreti di realizzazione, ma l'idea è interessante.
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I droni marziani
Gli ingegneri del Kennedy Space Center della NASA hanno progettato un quadricottero che dovrebbe essere in grado di volare autonomamente su Marte. Si tratta di un veicolo veloce e flessibile, capace di raggiungere luoghi inaccessibili ad altri robot su Marte, e con le attrezzature idonee per raccogliere campioni di terreno (circa 7 grammi). Dovrebbe fare la spola da e verso un'astronave madre, presso la quale ricaricherebbe anche le batterie. Il prototipo è stato battezzato Extreme Access Flyer, dovrebbe funzionare anche al buio. Secondo gli ideatori questa è una soluzione interessante non solo per Marte, ma anche per la Luna, gli asteroidi e in generale tutte le situazioni extraterrestri in cui è necessario individuare delle risorse per poterle sfruttare.
L'entomottero
Per quanto ne sappiamo, gli astronauti che sbarcheranno su Marte non saranno infastiditi dagli insetti. Almeno quelli che madre natura crea. In compenso potrebbero essere circondati da entomotteri, insetti robot creati prendendo spunto dai meccanismi di volo degli insetti terrestri. L'idea è venuta a Anthony Colozza e al suo gruppo di lavoro all'Ohio Aerospace Institute di Cleveland, dietro finanziamento dell'Institute for Advanced Concepts della NASA.
Il presupposto di partenza è stato che elicotteri e aerei convenzionali avrebbero serie difficoltà di manovra nella sottile atmosfera di Marte, cosa che non accadrebbe se le ali si "agitassero" rapidamente. Con questa soluzione oltre tutto non ci sarebbero i problemi di decollo e atterraggio che invece sono dati per certi. Gli entomotteri invece potrebbero volare lentamente, decollare, atterrare e persino strisciare su Marte per raccogliere campioni. Come per i droni basterebbe poi farli tornare alla base per ricaricarli e scaricare i campioni. L'idea è interessante, guardate il video all'inizio del paragrafo.
Il disco volante
Fra i vari progetti NASA che sono arrivati alla ribalta delle cronache c'è anche il Low-Density Supersonic Decelerator (LDSD), soprannominato spesso il "disco volante" per via del suo aspetto. Si tratta di un velivolo sperimentale che potrebbe essere impiegato per trasportare oggetti (compresi i rover) e altre apparecchiature pesanti sulla superficie di Marte. In futuro la stessa tecnologia potrebbe essere sfruttata per rifornire un insediamento umano su Marte. La NASA evidentemente crede più a questo progetto che ad altri, dato che ha realizzato un prototipo e ha avviato i primi test con un lancio da 180.000 piedi con velocità Mach 4.
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Il boomerang
Si chiama Prandtl-m (Preliminary Research Aerodynamic Design to Land on Mars) un altro prototipo di un aliante marziano, che ha l'aspetto di un boomerang. È in fase di studio all'Armstrong Flight Research Center della NASA, che ha preso ispirazione dal volo planare degli uccelli e da un concept sviluppato circa un secolo fa dall'ingegnere tedesco Ludwig Prandtl, da cui prende il nome.
Ufficialmente è un prototipo di drone a vela, e ha affrontato il primo test, quando ha spiccato il volo da una mongolfiera. Realizzato in materiale composito di fibra di vetro o fibra di carbonio, ha un'apertura alare di 60 centimetri circa e un peso inferiore a un chilo. Potrebbe sbarcare su Marte con la missione Mars 2020, alloggiato all'interno di un CubeSat e senza alzare il costo della missione.
Per saperne di più: Il drone NASA per Marte spiccherà il primo volo a fine anno
Mini-Sniffer, il modellino pighevole
Probabilmente questo prototipo non si alzerà mai in volo su Marte, ma è interessante dargli un'occhiata per capire da dove partono i progetti per Marte e i progressi che hanno fatto finora. Il Mini-Sniffer si rifà a un brevetto depositato da Dale Reed nel 1977, quando era ricercatore presso il Dryden Flight Research Center della NASA, e riguardava proprio un aereo per Marte.
Si tratta di una soluzione pieghevole che la NASA ha realizzato davvero in tre versioni, tutte destinate al volo terrestre per la raccolta di dati sull'inquinamento.
ARES Mars, finalmente un aereo
I ricercatori del Langley Research Center della NASA hanno realizzato ARES (Aerial Regional-scale Environmental Surveyor) il prototipo di un aereo a razzo che potrebbe rappresentare la soluzione ai problemi del volo nella sottile atmosfera di Marte. Stando alle informazioni ARES potrebbe volare sopra alle montagne e ai crateri marziani, raggiungendo siti preclusi ai rover su ruote. Il prototipo è già stato testato e i suoi ideatori sperano di poterlo spedire sul Pianeta Rosso con il programma Mars Scout della NASA.
Una palla che rotola
Una soluzione fuori dagli schemi per esplorare Marte potrebbe essere di posare sulla superficie qualcosa di simile a una grande palla gonfiabile da spiaggia, e lasciare che il vento la faccia rotolare in giro. Certo non potremmo decidere il percorso da fargli seguire, o il punto di arrivo, però non avrebbe bisogno di motori, e sarebbe leggero da spedire (quindi poco costoso).
Dentro al "pallone gonfiato" sarebbero fissati gli strumenti scientifici per le misurazioni, e in caso fosse necessaria una sosta per indagini approfondite basterebbe sgonfiare un po' il pallone. L'idea è senza dubbio originale e sono già stati condotti i test sulla Terra. Chissà se lo vedremo mai su Marte.
Robot saltellanti
Un giorno i robot su Marte potrebbero spostarsi da un posto all'altro saltando. I razzi che permetterebbero di spiccare i balzi potrebbero essere alimentati con i gas presenti nell'atmosfera marziana e i balzi potrebbero arrivare fino a 1 chilometro. Diversi gruppi di ricerca stanno valutando varie opzioni per alimentare il meccanismo di salto, fra cui gli isotopi radioattivi per comprimere il gas nei propulsori (un'idea inglese), l'energia solare per ricavare ossigeno e monossido di carbonio dall'anidride carbonica che abbonda nell'atmosfera marziana, l'energia elettrica da batterie ricaricabili secondo i cinesi, o polvere di magnesio come combustibile per i francesi. Insomma, qualunque sarà la soluzione, sembra che il salto in lungo sia destinato a diventare una specialità marziana.
Rover con le ruote
A questo punto vi sembrerà banale parlare di rover con le ruote, dato che sono senza dubbio una soluzione meno originale rispetto a quelle viste. Però al momento sono anche gli unici a funzionare, anche meglio del previsto se si considera che Opportunity avrebbe dovuto funzionare per 90 giorni invece è su Marte dal 2004 ed è ancora al lavoro.
Ricordiamo poi Curiosity (meglio conosciuto come Mars Science Laboratory) e Spirit, il gemello di Opportunity, con cui abbiamo perso i contatti nel 2010. I loro limiti riguardano l'usura delle ruote, la bassa velocità e l'incapacità di percorrere pendii scoscesi e terreni troppo accidentati.