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Perseverance è su Marte: tutto sulla missione Mars 2020

Ieri il rover della NASA Perseverance ha raggiunto il suolo di Marte dopo aver viaggiato per ben 203 giorni in un lungo viaggio di oltre 470 milioni di chilometri iniziato lo scorso luglio. Il rover, dal peso di più di una tonnellata e dalle dimensioni simili a quelle di un furgoncino, ci permetterà di rispondere a tante domande tra cui una fondamentale che attanaglia l’uomo da secoli: c’è mai stata vita su Marte o ce n’è adesso? Ecco tutti i dettagli della missione Mars 2020.

Mars 2020: da luglio 2020 ai “sette minuti di terrore”

La missione di cui fa parte Perseverance prende il nome di Mars 2020 e ha richiesto oltre sette anni di preparazione, in particolar modo da parte delle centinaia di persone che hanno lavorato presso il Jet Propulsion Laboratory (JPL), il laboratorio della NASA situato a Pasadena che si occupa dell’esplorazione dello Spazio nel più ampio spettro possibile, ovvero con l’uso di sonde, lander e rover. Il viaggio è iniziato a luglio del 2020 e attualmente è il più grande rover mai prodotto. Curiosity, ancora in funzione dopo quasi nove anni, farà compagnia al nuovo arrivato fino alla sua inevitabile morte dovuta al logoramento dei materiali.

Perseverance

Perseverance è molto simile a Curiosity soprattutto per la forma grazie alle sue sei ruote e alla torretta che protegge e contiene le videocamere e altri sensori. Il nuovo rover, però, è decisamente più evoluto perché i responsabili e gli ingegneri hanno lavorato attentamente per renderlo più affidabile imparando dagli errori di progettazione e dagli imprevisti osservati proprio con Curiosity nel corso dei diversi anni di attività. Le ruote, una parte essenziale per assicurarsi che il rover possa spostarsi nel cratere, sono state riprogettate per essere più resistenti all’impervio suolo marziano, visti i danni subiti da quelle dei modelli precedenti che nel corso del tempo si sono logorate irrimediabilmente. Le fotocamere sono state migliorate con sensori più potenti che permetteranno di avere immagini più definite così da vedere, per la prima volta, Marte in alta definizione.

Il viaggio è stato tutt’altro che semplice, ma la parte più complessa dell’intera missione è stato l’atterraggio controllato su Marte. L’atmosfera marziana è più rarefatta di quella terreste, pertanto qualsiasi corpo l’attraversi non rallenta di molto la sua caduta. Il tempo a disposizione da quando si effettua l’ingresso nell’atmosfera fino a quando si tocca il suolo è relativamente poco e la grande distanza dalla Terra rende impossibile un controllo diretto con le moderne onde radio a disposizione. Questo, infatti, è uno dei più grandi problemi dell’invio dell’uomo su Marte perché obbligherebbe gli astronauti a compiere delle manovre complessissime in totale autonomia senza l’aiuto da parte del centro operativo terrestre. Uno dei motivi in più per spingere lo sviluppo di nuove tecnologie come le onde a raggi X che, quantomeno, a differenza delle onde radio, riescono a passare attraverso i corpi come quello della navicella che protegge gli astronauti durante l’ingresso nell’atmosfera.

Il tempo che è trascorso tra l’ingresso in atmosfera e l’atterraggio è stato di appena sette minuti definiti come “i sette minuti di terrore”. In questo breve arco temporale, Perseverance ha dovuto fare tutto da solo attraverso i suoi sistemi di bordo di alta tecnologia e senza alcuna possibilità di ricevere aiuti o correzioni dalla Terra. Durante il viaggio, proprio per preservare il rover da eventuali danni, Perseverance era rimasto protetto all’interno di un involucro a forma di campana, chiuso nella parte inferiore da uno scudo termico per dispendere il calore durante l’ingresso nell’atmosfera marziana. Dopo circa quattro minuti il rover aveva già superato gli strati atmosferici più alti del Pianeta Rosso e a quel punto ha raggiunto una velocità di 1.600 chilometri orari (rispetto alla velocità del pianeta) e altissime temperature. Per questo motivo ha dovuto usare i propulsori per rallentare ulteriormente la velocità. All’altitudine di 11mila metri ha, quindi, aperto un paracadute.

Perseverance

All’apertura del paracadute, lo scudo termico si è sganciato e Perseverance ha potuto respirare l’aria marziana per la prima volta. A poco più di un minuto dall’atterraggio, si è separata anche la parte superiore dell’involucro dal rover ed è iniziata la parte più complessa della missione, già usata in realtà con Curiosity. Il rover è stato infatti calato al suolo da un argano agganciato sulla sua sommità: ha attivato i propri retrorazzi per stabilizzare la discesa e ha poi fatto calare Perseverance nel modo più delicato possibile. Al termine dell’operazione, l’argano si è sganciato da Perseverance e ha utilizzato i retrorazzi per muoversi il più lontano possibile dal punto di contatto con il suolo del rover, per non interferire con le sue attività ed evitare eventuali danni. Perseverance ha quindi toccato il suolo alle 21:44 italiane, ma abbiamo potuto sapere della riuscita della missione solo dopo 12 minuti proprio a causa delle sopracitate problematiche di connessione. Qui di seguito potete osservare l’intera operazione trasmessa ieri in diretta live dalla NASA:

La tecnologia a bordo di Perseverance

La NASA ha considerato quasi 60 proposte per la strumentazione rover, ma nel 2014 l’agenzia spaziale ha annunciato i sette strumenti che avrebbero costituito il principale cuore operativo di Perseverance. Innanzitutto è presente uno strumento a raggi X per studiare la Litochimica del pianeta (PIXL) e questo serve per determinare la composizione elementare su scala infinitesimale dei materiali di superficie marziani.

Spiccano poi il RIMFAX, un radar che penetra nel terreno per acquisire diverse densità del suolo, strati strutturali, rocce sepolte, meteoriti e rilevare il ghiaccio d’acqua sotterraneo e la salamoia a 10 metri di profondità, il MEDA, un set di sensori che misurano la temperatura, la velocità e la direzione del vento, la pressione, l’umidità relativa, le radiazioni e le dimensioni e la forma delle particelle di polvere e il MOXIE, un importante dispositivo che servirà a produrre piccole quantità di ossigeno dall’anidride carbonica atmosferica marziana. Quest’ultima tecnologia potrebbe essere ampliata in futuro per il supporto della vita umana o per produrre il carburante per le missioni di ritorno.

Perseverance

Vi sono poi SuperCam, una suite di strumenti in grado di fornire immagini, analisi della composizione chimica e mineralogia di rocce e regolite a distanza, il Mastcam-Z, un sistema di imaging stereoscopico con la capacità di zoomare e SHERLOC, uno spettrometro Raman ultravioletto che utilizza immagini su scala fine e un laser ultravioletto per determinare la mineralogia e rilevare i composti organici. Infine ci sono anche telecamere aggiuntive e, per la prima volta su una sonda Marte, due microfoni.

Luogo di atterraggio e progetti per il futuro

Il luogo di atterraggio di Perseverance è il cratere, largo quasi 5o chilometri, di nome Jezero (significa “lago” in alcune lingue slave). Si trova esattamente sul lato occidentale della grande pianura Isidis Planitia, una zona che è stata scelta sulla base delle ricerche svolte negli ultimi anni e risultato di diverse rivelazioni fornite da numerose sonde in orbita attorno al pianeta. I ricercatori pensano, infatti, che un tempo Jezero potesse ospitare un fiume che sfociava proprio in un lago. Se fosse così, il corso d’acqua avrebbe portato con sé elementi necessari per l’alimentazione di microbi o forme di vita nel lago. Perseverance avrà il compito di cercare fossili molecolari, più precisamente delle strutture e minerali dovuti alla presenza un tempo di esseri viventi.

Perseverance

Il rover ha con sé ben 43 provette di titanio che serviranno da contenitori per conservare sul pianeta i campioni che Perseverance raccoglierà con il suo trapano in attesa di una successiva missione che potrà portarli sulla Terra. Il trapano ha a disposizione nove punte per perforare le rocce marziane e ogni provetta sarà immagazzinata nella parte inferiore del rover e fotografata così che non possano contaminarsi o perdersi. Il progetto prevede la raccolta di almeno 20 campioni da portare sulla Terra, anche se i ricercatori sperano di utilizzare tutte le 43 provette. Le provette dovrebbero garantire l’integrità dei campioni almeno per 20 anni su Marte, un tempo alquanto ampio per concretizzare lo sviluppo della missione di recupero, magari proprio con la partecipazione dell’uomo.

Perseverance

Il progetto è stato portato avanti dalla NASA insieme all’Agenzia Spaziale Europea (ESA): lo scopo sarebbe quello di recuperare i campioni e caricarli su un mini razzo, che dovrebbe poi spedirli in orbita intorno al Pianeta Rosso. A questo punto una probabile sonda dovrebbe intercettare il contenitore con le provette e portarlo sulla Terra. Una cosa del genere non è mai stata fatta, ma avere quei campioni sul nostro pianeta permetterebbe di effettuare analisi molto più approfondite e precise alla ricerca di indizi sulla vita marziana. Alcuni ricercatori, invece, credono che non ci sarà bisogno di alcuna sonda poiché proprio l’uomo potrà effettuare le dovute ricerche direttamente sul suolo marziano. Fantascienza o realtà? Questo lo dirà solo il tempo.

Perseverance

In ogni caso insieme a Perseverance c’è pure Ingenuity, un drone di piccole dimensioni che ricorda un mini-elicottero. Se tutto dovesse andare secondo i piani, sarà il primo oggetto nella storia delle esplorazioni marziane a decollare sul pianeta e a esplorarlo, sebbene per spostamenti brevi. Si tratta di un prototipo per comprendere se ci siano sistemi più pratici e praticabili per spostarsi su Marte, considerato che un rover può percorrere solo pochi metri ogni giorno.

Un po’ di storia della missione

Nonostante il successo dell’atterraggio del rover Curiosity nell’agosto 2012, il Mars Exploration Program della NASA entrò in uno stato di incertezza. I tagli al budget hanno costretto la NASA a ritirarsi da una collaborazione pianificata con l’Agenzia Spaziale Europea e ad annullare una missione aggiuntiva che sarebbe stato di grande aiuto per Curiosity. Nell’estate del 2012, quindi, il programma che prevedeva il lancio di una missione su Marte ogni due anni, si è trovato improvvisamente senza missioni approvate dopo il 2013.

Perseverance

Dopo il successo del rover Curiosity e in risposta alle raccomandazioni del sondaggio decennale del Planetary Science Decadal Survey che invitava la NASA a dare priorità alle missioni su Marte nel decennio 2013-2023, l’agenzia spaziale americana ha annunciato l’intenzione di lanciare un nuovo rover su Marte entro il 2020 alla conferenza dell’American Geophysical Union nel dicembre 2012. Sebbene inizialmente l’agenzia fosse riluttante a impegnarsi in un’ambiziosa missione di raccolte di campioni con successive sottomissioni di appoggio, il progetto Mars 2020 ha seguito proprio i consigli di migliaia di ricercatori per portare avanti l’ambizioso progetto della ricerca di vita sul Pianeta Rosso.

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