Perseverance su Marte

Credits: NASA/JPL-Caltech. https://t.ly/WOSq

Quando si pensa agli ipotetici abitanti di altri pianeti, si usa parlare di alieni, o anche di marziani, facendo riferimento, in questo secondo caso, a quella parte di letteratura e fantascienza che nei decenni scorsi aveva l’abitudine di individuare nel pianeta Marte – anche detto Pianeta Rosso per la caratteristica colorazione delle rocce e della sabbia che compongono la sua superficie – il luogo di provenienza dei visitatori dello spazio. 

La curiosità dell’uomo, che per millenni lo ha spinto scrutato la volta celeste in cerca di chissà cosa, non poteva che portarci, una volta sviluppata la tecnologia necessaria, ad allontanarci dal nostro ben conosciuto pianeta per scoprire più da vicino ciò che sta lì fuori. E poiché, a conti fatti, l’energia che serve ad un veivolo spaziale per raggiungere il Pianeta Rosso non è poi molto maggiore di quella necessaria ad arrivare sulla Luna, i progetti e i programmi di esplorazione del nostro satellite sono stati quasi immediatamente seguiti da quelli diretti su Marte. Così, mentre nel 1959 la prima sonda sovietica raggiungeva la superficie lunare, e solo dieci anni dopo il primo uomo vi metteva piede, già l’anno successivo (1960) partivano le prime missioni verso Marte. Se però vale il discorso fatto pocanzi sulla spesa energetica della missione, non si può dire lo stesso per quanto riguarda la tecnologia necessaria e le difficoltà che possono ostacolare il tragitto verso Marte: tra le 44 missioni che sono partite dalla Terra tra negli ultimi 60 anni, ben 19 si sono risolte in un nulla di fatto, alcune per problemi di lancio, altre perse lungo il tragitto, altre ancora per seri problemi nelle fasi di atterraggio sulla superficie marziana, tanto da far nascere la credenza dell’esistenza di un “demone marziano” che sabota i veicoli diretti sul Pianeta Rosso. 

Dopo il fallimento di ben sei missioni (5 sovietiche e una statunitense), nel 1964 la NASA riuscì nell’impresa di raggiungere Marte con la sonda Mariner 4, che compì il primo volo ravvicinato – in gergo flyby – scattando le prime 14 foto della superficie marziana. Dopo un altro fallimento sovietico, proseguirono i progressi della NASA, con Mariner 6 e Mariner 7 che nel 1969 riuscirono ad inviare alla Terra rispettivamente altre 75 e 126 foto durante il loro flyby. Il primo orbiter – veicolo che ha lo scopo di raggiungere il pianeta e orbitarvi intorno in modo stabile – a completare la propria missione fu Mariner 9, che inviò la bellezza di 7329 fotografie, mentre la mappatura completa del pianeta è stata portata a termine dal Mars Global Surveyor lanciato nel 1996. Fra la categoria dei lander, vale a dire i moduli lanciati con l’obiettivo di atterrare sulla superficie marziana, la prima missione a riuscirci fu la Mars 3 dell’Unione Sovietica, il cui lander atterrò il 3 dicembre 1971, riuscendo ad inviare qualche dato e poche foto. Con l’avanzare della ricerca, negli anni ‘90 è la volta di Sojouner, il primo rover – mezzo che raggiunge la superficie a bordo del lander, con lo scopo successivo di muoversi sul pianeta e raccogliere immagini, prelevare campioni ed effettuare test e analisi – atterrato il 4 luglio 1997 e rimasto operativo per quasi tre mesi. A questo sono seguiti altri rover della NASA, tra cui Spirit e Opportunity, lanciati nel 2003, varie missioni russe, indiane, europee, cinesi, fino all’ultimo lancio con destinazione Marte avvenuto il 30 luglio del 2020, con a bordo il rover Perseverance e il primo drone in assoluto, Ingenuity, che raggiungeranno, se tutto va bene, la superficie marziana questa sera, 18 febbraio 2021, 5 minuti prima delle 22.

Ma cosa stiamo cercando su un pianeta che sembra così inospitale? Le prime osservazioni al telescopio rilevarono alcune particolarità che furono erroneamente ricondotte alla possibile presenza di vita sul pianeta, come ad esempio certi canali dalla forma piuttosto lineare e regolare, sulla base dei quali nacquero i principali filoni fantascientifici marziani. In realtà, da quanto si è scoperto successivamente, il Pianeta Rosso è praticamente desertico, mostra enormi formazioni geologiche come il sistema di canyon della Valles Marineris e il monte Olympus, alto 27,000 metri, possiede un clima più freddo della Terra con una maggiore escursione termica annua (-140°C/+20°C), dovuta all’atmosfera più rarefatta, e ha due lune, Phobos e Deimos. Gli scienziati studiano il Pianeta Rosso perché è quello con le caratteristiche più simili alla Terra fra quelli del Sistema Solare, e una sua conoscenza approfondita potrebbe dare molte risposte su quello che potrebbe essere il futuro del nostro pianeta, ma anche sulla possibilità di realizzare insediamenti umani su Marte. Principalmente si studiano la composizione del terreno e la composizione interna, l’eventuale attività geologica, la disponibilità di risorse per l’uso futuro da parte dell’uomo, tutto ciò che riguarda il passato e il presente climatico del pianeta, tracce di vita (soprattutto passate, sottoforma di microorganismi) e di acqua, che secondo l’equazione di Clapeyron, vista la pressione atmosferica marziana, dovrebbe trovarsi allo stato liquido per un piccolo intervallo di temperatura al di sotto dei -40°C.

Il rover Perseverance è stato inviato su Marte alla ricerca di qualche antico segno vita microbiotica, al fine di determinare se il pianeta sia stato abitabile in passato. Nel corso del suo “soggiorno marziano”, avrà anche il compito di raccogliere dei campioni di terreno che andranno conservati in appositi contenitori sigillati all’interno di un piccolo razzo, che in futuro verrà lanciato per essere recuperato da un’altra missione, la quale avrà il compito di riportare i campioni sulla Terra per essere analizzati a fondo con strumentazioni più complesse e pesanti di quelle trasportabili agevolmente a bordo del rover. Il drone Ingenuity, portato “in grembo” da Perseverance, eseguirà il primo tentativo di volo controllato su Marte. Altri scopi della missione sono quelli di testare un metodo per la produzione di ossigeno dall’atmosfera marziana (composta per il 96% da anidride carbonica), di identificare altre risorse disponibili come la presenza di acqua nel sottosuolo, e di studiare dettagliatamente il meteo e tutti i fattori ambientali che potrebbero potenzialmente influenzare un’eventuale futura presenza umana sul pianeta. Tutti gli sforzi di questa missione, indipendentemente dal ritrovamento di tracce di vita, sono quindi inseriti in un progetto di astrobiologia che punta a battere il sentiero verso l’affascinante prospettiva della vita umana sul Pianeta Rosso.  

La missione fa uso di tecnologie avanzate già sperimentate per l’entrata nell’atmosfera marziana, la discesa verso la superficie e l’atterraggio, in gergo Entry, Descent and Landing systems, EDL. Una volta raggiunta l’orbita del pianeta, il veivolo fin lì utilizzato lascerà andare un modulo più resistente che entrerà nell’atmosfera, e che verrà rallentato a tempo debito dall’apertura di un paracadute. Dal modulo si sgancerà successivamente il lander, dotato di razzi a propulsione in grado di controllare a direzionare la discesa, che verrà guidata da un innovativo sistema EDL, detto Navigazione Terreno-Relativa (Terrain Related Navigation, TRN), tramite il quale sarà possibile analizzare il terreno sottostante direttamente durante la discesa, in modo da individuare ed evitare terreni pericolosi per il rover. Quest’ultimo verrà infine adagiato sulla superficie marziana con la “manovra della gru volante”, secondo la quale il lander, ancora in volo e in lenta discesa, cala il rover al suolo mediante una serie di cavi. Una volta sulla superficie, Perseverance sarà in grado di muoversi autonomamente per parecchi chilometri; a differenza dei suoi predecessori, che potevano soltanto raccogliere frammenti rocciosi e sabbia, avrà a disposizione anche un trapano per il carotaggio e la raccolta dei campioni da rispedire sulla Terra.

Che dire? Buona fortuna Perseverance! Vi segnaliamo il sito ufficiale della missione, da dove potete scoprire un sacco di altre informazioni, numeri, curiosità e soprattutto seguire in diretta l’atterraggio di questa sera!

Credits: NASA/JPL-Caltech. https://mars.nasa.gov/mars2020/mission/overview/

Fonti:

Esplorazione di Marte. (2021). In Wikipedia. Retrieved February 15, 2021, from https://it.wikipedia.org/wiki/Esplorazione_di_Marte 

European Space Agency (2003). La storia dell’esplorazione di Marte. Retrieved February 15, 2021, from https://www.esa.int/Space_in_Member_States/Italy/La_storia_dell_esplorazione_di_Marte 

National Aeronautics and Space Administration (2021). Mars 2020 Mission Overview. Retrieved February 15, 2021, from https://mars.nasa.gov/mars2020/mission/overview/ 

National Aeronautics and Space Administration (2021). Mars Perseverance Press Kit. Available at https://mars.nasa.gov/resources/25529/mars-2020-perseverance-landing-press-kit/ 

Photo by NASA/JPL-Caltech
Entering the Martian Atmosphere with the Perseverance Rover (Illustration)

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