È ufficiale, la missione Mars 2020 della Nasa è definitivamente iniziata sul pianeta rosso con il rover Perservance e l’elicottero Ingenuity.

Dopo otto mesi dal lancio, il lungo viaggio di Perseverance iniziato il 30 luglio scorso, giunge al termine. Realizzato dal Jet Propulsion Laboratory della Nasa, il rover con le ruote è atterrato nel cratere Jezero. La missione, sembra abbia una durata di circa un anno marziano (quasi due anni sulla terra). Il suo obiettivo principale è cercare tracce fondamentali che possano testimoniare che in passato su Marte ci fosse vita.

A dare una mano al rover “di terra”, sarà Ingenuity. “L’ingegnosità”, sfruttando il velivolo ad elica, effettuerà i suoi test a partire da questa primavera. Ingenuity, pare possa librarsi in volo per 90 secondi fino a 300 metri di altezza dal suolo, facendo tutto da solo, senza alcun comando umano.

Già in passato, le scorse missioni, hanno sottolineato la presenza di qualcosa che potesse testimoniare che in passato Marte fosse abitata da qualcuno o qualcosa. C’è da ricordare la traversata di Curiosity, di cui Perseverance è il successore. La quale individuò segnali che potessero ricondurre alla presenza passata di un lago nel cratere Gale, e la scoperta del tutto italiana, dell’eventuale presenza di acqua liquida sotto i ghiacci del Polo Sud.

Il cratere su cui è atterrato il rover, ha un diametro di 47,5 chilometri con una profondità di 45. Tale cratere, nel passato, pare ospitasse un lago. Il delta fluviale, potrebbe ancora contenere tracce organiche e altri indizi di vita passata.

Quali sono gli obiettivi della missione?

Gli obiettivi principali di Perserverance, sono diversi e di molteplice natura. Primo fra tutti, la ricerca di vita su Marte, ovvero comprendere se in passato, il pianeta, abbia ospitato un qualche forma di vita microbica. Anche l’aspetto climatico, è un dato molto importante, che il rover studierà nei dettagli più cruciali. Definire e ricostruire le condizioni climatiche di Marte permetterà non solo di approfondire il primo punto della ricerca, ma soprattutto, di definire in maniera specifica le condizionali ambientali, in modo da capire come proteggere al meglio, eventuali esplorazioni umane (missione in presenza stimata per il 2023).

Il rover studierà anche le formazioni rocciose, in modo da svelare ogni processo geologico che ha investito nel corso del tempo il pianeta rosso. Sul filo di tale ricerca, sarà importante, estrarre diversi campioni di roccia e suolo marziani, campioni che saranno di fatto, recuperati nella prossima missione, per essere riportati sul pianeta Terra.

Un po’ come in passato, anche per l’esplorazione di Marte, sarà essenziale comprendere e capire, la produzione di ossigeno in un’atmosfera fortemente composta da anidride carbonica.

Quanto è costato Perseverance?

La nuova missione Nasa, ha suscitato grande fomento, non solo per quanto riguarda il suo valore scientifico, ma anche per ciò che concerne i punti cruciali legati agli investimenti. La Nasa, ha infatti, investito nella missione Mars 2020, circa 2,7 miliardi di dollari. Nel costo finale, ovviamente, è compresa sia la produzione del rover che i costi della missione stessa. Perseverance, essendo alimentato a plutonio-238, sembra raggiungere costi alquanto proibitivi. L’80% del budget è stato investito per la sua creazione, la restante parte, invece, è stata dedicata al vettore di lancio Atlas V-541. Somme che non includono la progettazione dell’elicottero Ingenuity, che alla Nasa, è costato l’ingente somma di 80 milioni di dollari per la progettazione, e 5 milioni pe la sua costruzione. Strumento, ricordiamo, che ha aiutato l’atterraggio del rover Perseverance.

C’è da ricordare, che il lancio avvenuto a luglio 2020, non è stato casuale. Ogni 18-24 mesi, infatti, sia la Terra che Marte, si allineano in modo tale che il viaggio tra i due pianeti ha una durata minore (da nove mesi, esso, si riduce a sette).

Sette minuti cruciali

Una delle cose più importanti della missione Nasa, oltre il viaggio, sono senz’altro anche le questioni riguardo l’atterraggio. Perseverance, ha utilizzato un sistema di atterraggio chiamato “Proven Landing System” (sistema di atterraggio collaudato). Tale sistema, comprende, l’utilizzo di un paracadute, un veicolo di discesa, e un attracco definito manovra della gru volante. Tale manovra, intende calare il rover nella maniera più delicata possibile. A diluire in maniera drastica problemi ed incombenze, accorre la nuova tecnologica TRN (terrain relative Navigation), che con l’utilizzo di microfoni appositi, dovrebbe aiutare gli scienziati aerospaziali a tenere sotto controllo i suoni in fase di ingresso, caduta, ed atterraggio definitivo.

Sono sette, quindi, i minuti cruciali che rendono una missione assolutamente riuscita. I sette minuti di terrore, attraverso una combinazione di fattori, includono l’attrito atmosferico, un paracadute speciale, sistemi specifici di riconoscimento del suolo e otto retrorazzi della gru Skycrane.

Gli strumenti tecnici

Sostanzialmente, sono sette gli strumenti che rendono Perseverance un gioiello della scienza. Primo fra tutti la Mastcam-Z, una telecamera avanzata che consente l’acquisizione di immagini panoramiche e stereoscopiche, rendendo bene il concetto di profondità. La SuperCam, invece è adibita all’analisi della composizione chimica e per lo studio della mineralogia. Scherloc, con le sue tecniche di spettrofotometria, è in grado di realizzare mappe di minerali e composti organici. Con la sua telecamera a colori, è in grado inoltre, di realizzare immagini della struttura microscopica della superficie rossa.

Pixl, con l’ausilio dei raggi X, mappa con straordinaria risoluzione la composizione chimica del suolo marziano. Meda, si occuperà di analizzare temperatura, velocità, pressione, umidità, direzione dei venti e forma delle polveri, quindi tutto ciò che concerne gli agenti atmosferici. Moxie, invece, è una strumentazione in grado di produrre CO2. Tale tecnologia, sembra volgere il suo sguardo al futuro, quando gli astronauti delle prossime missioni, potranno utilizzarla per la produzione di carburante per un eventuale ritorno sulla Terra. Alla penetrazione geologica, ci penserà Rimfax, lo strumento radar, in grado di fornire una risoluzione al centimetro.

Ogni strumento, di fatto, è parte di una missione più grande, che svia dal consueto sample return. Ogni campione, sembra sarà incapsulato e lasciato alle spalle durante il tragitto. In modo che nella prossima missione, il rover che susseguirà Perseverance, potrà occuparsi della loro raccolta ripercorrendo la strada del suo predecessore. I campioni, saranno poi messi in orbita intorno a Marte, e una sonda apposita, li raccoglierà portandoli definitivamente sul pianeta Terra.

A differenza di Curiosity, Perservance ha alcune particolari differenze, che lo rendono, di fatto, migliore. Il rover 2020 di Nasa, ha infatti un sistema di atterraggio perfezionato che può contare su due evoluzioni: Range Trigger e Terrain Relative Navigation. Tali sistemi, controllano la tempistica dell’apertura dei paracadute durante la discesa, conoscendo la propria posizione, sarà infatti possibile anticipare l’apertura del paracadute o ritardarla, limitando i danni di atterraggio del 50%, ed evitando altresì, scelta di siti di scarso interesse. Con le sue 23 fotocamera (9 ingegneristiche, 7 scientifiche e 7 dedicate alla discesa e all’atterraggio) il gioiello di casa Nasa, ha una massa complessiva di 29 kg con un assorbimento massimo di 436W.

Missione mars 2020

La Mars 2020, così come ricorda il nome, è una missione spaziale dedita dall’esplorazione di Marte sviluppata e gestita dalla NASA. Essa, fa parte del programma Mars Exploration Program, che oltre a Curiosity include le sonde Mars Odyssey e Mars Reconnaissance Orbiter, e adesso anche Perseverance ed Ingenuity. 

Nel 2016, era già stato lanciato Maven, per lo studio atmosferico e nel 2018, un lander chiamato inSight per un primo sguardo al pianeta rosso.

Breve storia della NASA

Nasa, acronimo di National Aeronautics and Space Administration, è l’Agenzia Spaziale degli Stati Uniti. Nata nell’ottobre del 1958, nasce con l’intento di tenere testa alla supremazia spaziale dell’Unione Sovietica. Solo un anno prima, infatti, i rivali sovietici, avevano mandato in orbita il primo satellite artificiale, Sputnik 1, tre anni dopo, il pilota Jurij Gagarin, sarà il primo uomo a viaggiare nello spazio. Nel 1962, il presidente americano J. F Kennedy, nel suo storico discorso, annunciò che gli americani avrebbero raggiunto quanto prima il pianeta Luna. Bisognerà aspettare solo il 20 luglio del ’69 quando osservati da milioni di spettatori, Neil Armstrong e Buzz Aldrin raggiunsero con i propri piedi il suolo lunare. Celebre la frase “un piccolo passo per l’uomo, ma un grande passo per l’Umanità”, pronunciata dal comandante dell’Apollo 11.

Tuttavia, al di là dei successi, le missioni lunari non hanno risparmiato grandi somme di denaro. Ma soprattutto ingenti numeri, per quanto riguarda la perdita di vite umane. Le 135 missioni svolte fino al 2011, anno della dismissione, costarono 200 miliardi di dollari e due equipaggi interi. Dal 1969 al 1972 furono condotte 17 missioni Apollo, dopo il triste esordio dell’Apollo1, dove l’intero equipaggio morì bruciato vivo durante un test. Solo a partire dall’Apollo 7, gli uomini torneranno nello spazio. Per quanto riguarda le quote rosa, bisognerà attendere il 18 giugno del 1983, quando Sally Kristen Ride, giovane donna laureata in astrofisica, raggiunse lo spazio a bordo della Sts-7.

Sono tantissime ad oggi le scoperte della Nasa, grazie alla sonda Kepler, infatti sono stati scoperti 3900 esopianeti (pianeti non appartenenti al sistema solare, orbitanti cioè attorno a una stella diversa dal Sole), come riporta il Nasa Exoplanet archive, alcuni di essi, persino gemelli della terra. Con la sonda spaziale New Horizons, invece, si è appreso che esistono dei veri e propri vulcani di ghiaccio sulla superficie di Plutone.

Teresa Fornaro, orgoglio italiano tra i 13 participating scientist della missione

È Teresa Fornaro, l’unica italiana che ha preso parte alla missione Mars 2020. Dopo la laurea triennale e magistrale in chimica a Napoli, con annesso dottorato con la tesi sugli studi spettroscopici di sistemi molecolari rilevanti per l’astrobiologia. La ricercatrice napoletana è stata anche post doc all’osservatorio Astrofisico di Arcetri, poi postdoctoral research fellow al Geophysical Laboratory del Carnegie Institution for Science a Washington, negli Stati Uniti. Dal 2019, rientrata in Italia, dopo aver vinto un concorso per “Giovani ricercatori” è stata assunta a tempo indeterminato dall’Inaf (Osservatorio Astrofisico) di Firenze. Adesso, la giovane ricercatrice, fa parte della missione Mars 2020, nel team scientifico.

Non resta che aspettare i nuovi sviluppi sul pianeta rosso, perché come diceva Galileo Galilei, concitato e sprezzante:

“Misurate ciò che è misurabile e rendete misurabile ciò che non lo è”.

Marte è ancora tutta da scoprire.