Il rover è impegnato in una delle missioni più ambiziose che la NASA abbia mai tentato.
di Neel V. Patel
Spirito e opportunità ci hanno aiutato a comprendere meglio la storia dell’acqua su Marte e Curiosity ha trovato prove di frammenti organici complessi, vale a dire molecole ricche di carbonio che sono gli ingredienti grezzi della vita. Insieme, queste prove ci hanno detto che Marte potrebbe essere stato abitabile in passato. Perseverance farà il prossimo grande passo alla ricerca di segni di una vita extraterrestre passata.
Il cratere Jezero come luogo di ammartaggio è stato scelto in quanto ex letto di un lago che ha 3,8 miliardi di anni e delta del fiume immissario, i cui sedimenti potrebbero aver depositato composti organici conservati e minerali associati alla vita biologica. Ventitré telecamere su Perseverance studieranno Marte per cercare prove di vita. La più importante di queste è la Mastcam-Z, che può acquisire immagini stereoscopiche e panoramiche e ha una capacità di zoom straordinariamente elevata per evidenziare i bersagli (come i modelli del suolo e le vecchie formazioni di sedimenti) che meritano uno studio più approfondito.
Un’altra, SuperCam, può investigare la composizione chimica e minerale nella roccia e dispone di un microfono che servirà per ascoltare i suoni dell’atmosfera marziana, e gli spettrometri PIXL e SHERLOC, cercheranno molecole complesse per venire a capo delle componenti biologiche. La fotocamera Watson di SHERLOC eseguirà anche alcune immagini microscopiche fino a una risoluzione di 100 micron (appena più grande della larghezza di un capello umano).
Briony Horgan, uno scienziato planetario presso la Purdue University che fa parte del team di Mastcam-Z, afferma che uno degli obiettivi scientifici principali è trovare materia organica fortemente concentrata o che potrebbe essere il risultato di attività biologica, come le stromatoliti, ossia resti fossili creati da strati di batteri. “Se troviamo modelli particolari, potrebbero qualificarsi come una firma biologica a riprova della vita”, egli dice. “Anche se non in misura concentrata, se li vediamo nel giusto contesto, potrebbero essere un segno davvero potente di una vera e propria firma biologica”.
Gli ingegneri passeranno ora alcune settimane a testare e calibrare tutti gli strumenti e le funzioni prima che l’indagine scientifica inizi sul serio. Al termine, Perseverance trascorrerà un paio di mesi esplorando i primi siti nel cratere Jezero. Potremmo trovare prove di vita su Marte già quest’estate, se mai ci fossero.
Nuovo mondo, nuova tecnologia
Come ogni nuova missione della NASA, Perseverance è anche una piattaforma per mettere alla prova alcune delle tecnologie più all’avanguardia nel sistema solare. Una è MOXIE, un piccolo dispositivo che cerca di trasformare l’atmosfera marziana ricca di anidride carbonica in ossigeno attraverso l’elettrolisi, vale a dire utilizzando una corrente elettrica per separare gli elementi. Questo esperimento è già stato condotto sulla Terra, ma è importante dimostrare che funziona su Marte se speriamo che gli esseri umani possano viverci un giorno.
La produzione di ossigeno potrebbe non solo fornire aria respirabile a una colonia marziana, ma anche essere usato per generare ossigeno liquido per il carburante per missili. MOXIE dovrebbe avere circa 10 opportunità di produrre ossigeno durante i primi due anni di Perseverance, durante diverse stagioni e momenti della giornata. Funzionerà per circa un’ora ogni volta, producendo da 6 a 10 grammi di ossigeno per sessione.
Un’altra tecnologia d’avanguardia è Ingenuity, un elicottero da 1,8 chilogrammi che potrebbe effettuare il primo volo controllato a motore mai realizzato su un altro pianeta. L’implementazione di Ingenuity (che è riposto sotto il rover) richiederà circa 10 giorni. Il suo primo volo sarà a circa tre metri in aria, dove rimarrà sospeso per circa 20 secondi. Se vola con successo nell’atmosfera ultrasottile di Marte (1 per cento della densità di quella terrestre), Ingenuity avrà molte più possibilità di volare altrove.
Due telecamere sull’elicottero ci aiuteranno a vedere esattamente ciò che vede. Di per sé, Ingenuity non sarà fondamentale per esplorare Marte, ma il suo successo potrebbe aprire la strada agli ingegneri per pensare a nuovi modi per esplorare altri pianeti quando un rover o un lander non saranno sufficienti.
Nessuna di queste dimostrazioni sarà il passaggio fondamentale per Perseverance. Il momento clou della missione, che potrebbe richiedere 10 anni per realizzarsi, sarà il ritorno sulla Terra di campioni di suolo marziano. Perseverance perforerà il terreno e raccoglierà più di 40 campioni, la maggior parte dei quali farà ritorno sulla Terra come parte di una missione congiunta NASA-ESA.
La raccolta di tali campioni non è un’impresa da poco. L’azienda di robotica Maxar ha costruito il braccio di manipolazione dei campioni (SHA) che controlla il meccanismo di perforazione per raccogliere i nuclei del suolo marziano dal terreno.
L’azienda doveva costruire qualcosa che funzionasse in modo autonomo, con hardware ed elettronica in grado di resistere a sbalzi di temperatura da -73 °C di notte a più di 20 °C durante il giorno. E, cosa più importante, doveva costruire qualcosa che potesse resistere alla polvere marziana.
“Quando si parla di un meccanismo in movimento che deve applicare la forza e andare esattamente dove si vuole che vada, non si può avere una minuscola particella di polvere che blocca tutto”, afferma Lucy Condakchian, direttore generale della robotica a Maxar. SHA, situato sotto il rover stesso, è esposto a una tonnellata di polvere sollevata dalle ruote del rover o dalla perforazione.
Varie innovazioni dovrebbero aiutarlo a fronteggiare questo problema, inclusi nuovi lubrificanti e un design metallico a fisarmonica per il suo movimento laterale (fronte-retro). I funzionari della NASA ritengono che questa missione potrebbe arrivare nel 2026 o nel 2028, il che significa che i materiali raccolti potranno essere riportati sulla Terra nel 2031.
(rp)
