50 anni di storia di missioni su Marte
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Missioni su Marte, tra rover e lander. La tempesta di sabbia del 2018 e le occasioni per la scienza. Il problema di Opportunity.


Fonte Phys.org


Quest'anno la NASA celebra i cinquant'anni di esplorazione su Marte. Quello che era iniziato con il flyby del Mariner 4 il 14 luglio 1965, continua ancora oggi con tre sonde in orbita, due rover sulla superficie e le partnership con l'Europa e l'India sulle loro sonde orbitali. L'idea di comprendere il pianeta rosso è stata sempre presente nel pensiero della NASA, ma, anche se Marte è uno dei pianeti più vicini al nostro, ben presente anche nel cielo notturno, è stato estremamente difficile pensare di arrivare ad esplorarlo per davvero. Un favorevole allineamento planetario per missioni su Marte accade ogni due anni e due mesi circa e, anche con allineamento favorevole, occorre una grande energia per arrivare su pianeta. Ciò nonostante, l'Unione Sovietica ha fatto ben due tenativi di inviare due sonde su Marte nel 1960 e altri tre tentativi nel 1962. Nel 1964 nuovo tentativo fallito per l'Unione Sovietica e primo per gli Stati Uniti con la sonda Mariner 4 che partita il 28 novembre di quell'anno, divenne, sette mesi e mezzo dopo il primo oggetto cosrtuito dall'uomo a volare con successo su Marte. La sonda, dtata di un telecamera di nuova concezione, ha inviato a 21 immagini della superficie del pianeta, le prime immagini di Marte visto così da vicino, immagini che mostrano chiaramente che non c'è sul pianeta nessuna evidenza di canali, di acqua o di qualsiasi tipo di vita.  Le sonde successive vennero lanciate all'ombra del programma Apollo nei primi mesi del 1969, le Mariners 6 e 7. I due veicoli spaziali sorvolarono l'equatore e le regioni polari  meridionali, senza tuttavia riuscire a vedere l'intera superficie marziana. La Mariner 8 e 9 si posero questo obiettivo nel 1971, ma solo la Mariner 9 riuscì nella sua impresa riuscendo a mappare l'85% della superficie di Marte, rivelando giganteschi vulcani e le prove che grandi quantità di acqua una volta scorrevano sulla superficie. Fu con le missioni Vicking che la NASA concentrò i suoi sforzi per riuscire ad atterrare sul pianeta rosso: sia la Vicking 1 che la Vicking 2 riuscirono ad atterrare su Marte nel 1976, con l'obiettivo principale di cercare forme di vita. Gli esperimenti tuttavia si rivelarono inconcludenti, anche se i due orbiter e i due lander che formavano il pacchetto Vicking, hanno restituito dati preziosi relativi al pianeta. Solo 17 anni dopo la NASA ecise di tornare a cercare informazioni su Marte, dopo che gli anni 80 li aveva dedicati al sistema solare esterno. Nel settembre 1992 vene lanciata la sonda Mars Observer, progettato per studiare geologia, geofissica e clima del pianeta marziano, ma che solo dopo un anno di attività concluse la sua misione prorio mentre si accingeva ad entrare nell'orbita di Marte. Grande successo ebbe la missione Mars Global Surveyor che lanciata a novembre 1996, entrata in orbita a settembre 1997, ha operato per ben più di quattro volte la durata della missione prevista, restituendo dati per oltre 9 anni. La missione ha esaminato l'intera superficie di Marte e la sua tmosfera, ha identificato minerali legati all'acqua e tratti geologici legati all'acqua. Altra missione di successo del 1996 fu Mars Pathfinder poiché fu una missione a budget limitato, non solo ma il rover Sojourner che il modulo di atterraggio portò su Marte divenne il beniamino del pubblico e trasmise dati per i tre mesi successivi, suggerendo che una volta il pianeta doveva essere molto più caldo e umido rispetto al presente. Le missioni del 1998 Mars Climate Orbiter e del 1999 Mars Polar Lander furono invece dei fallimenti dovuti forse all'approccio in uso quel momento del "meglio più veloce e più economico" in uso in quel momento.  Gli anni 2000 segnano una serie di successi NASA delle missioni robotiche su Marte. E' la volta in questi anni di Mars Odissey progettata per rilevare acqua e ghiaccio sepolto e studiare l'ambiente intorno a Marte e la missione cominciata nel 2001 e finita nel 2004 è ancora oggi attiva. Il 2003 è la prima volta dell'ESA (Agenzia Spaziale Europea) che con la missione dell'orbiter Mars Express porta su Marte il lander Beagle 2 e mentre il contatto con il lander fu perso il giorno di Natale del 2003, l'orbiter è ancora operativo. Tra gli strumenti di Mars Express c'è anche lo strumento radar MARSIS che è operaacongiunta tra JPL e ASI (Agenzia Spaziale Italiana). Il 2003 è anche la volta di Spirit e Opportunity, rover identici che si sono dedicati a diverse regioni di Marte. Il loro obiettivo principale era quello di esaminare la geologia del pianeta per trovare prove che una volta l'acqua esisteva su Marte. Mentre però Spirit è inoperativo sin dai primi mesi di missione, Opportunity è ancora operativo e a marzo del 2015 ha percorso la distanza su Marte della maratona. Nel 2005 è la volta di Mars Reconnaissance Orbiter (MRO) che su Marte dal 2006 ha utilizzato le sue telecamere, spettrometri e radar per analizzare il pianeta. Il 2007 tocca alla missione Phoenix Mars Lander, una missione considerata di successo, vista sia la storia della missione che la gran quantità di informazioni che ha restituito sulla Terra. E' il rover delle dimensioni di un'utomobile a portare sul pianeta rosso nel 2012 il veicolo spaziale Curiosity, mandato su Marte per stabilire le condizioni favorevoli alla vita microbica nel sito di Gale Crater e da allora sta espoltando il terreno a strati alla base del Monte Sharp.  MAVEN, lanciato nel 2013 e in orbita dal 2014, si sta occupando di studiare l'atmosfera del pianeta e la sua storia climatica.  La prossima missione della NASA sarà la MARS 2020, un lander che arriverà sul paineta rosso  e che come obiettivo si pone di aprire la strada per la futura esplorazione robotica e umana. 50 anni di storia di missioni su Marte per conoscere meglio il pianeta e la sua storia, ma per capire mglio anche la nostra. A causa di una imminente tempesta di sabbia, le operazioni di Opportunity sono state sospese in via temporanea a inizio Giugno 2018. La tempesta è stata individuata il 1 giugno da MRO della NASA e in pochi giorni si è espansa in maniera notevole, abbracciando più di 18 milioni di chilometri quadrati (più del Nord America) e apportando una massiccia dose di opacità atmosferica in grado di influire sui pannelli solari del rover e sullo stato di carica che il 6 giugno è sceso in misura notevole. Già nel 2007 Opportunity si è trovato in condizioni simili ed è presente il rischio che la tempesta duri troppo e che questo possa comportare un raffreddamento di Opportunity troppo deciso, come accadde a Spirit, gemello del rover. La tempesta su Marte di Giugno 2018 si dimostra molto intensa e attualmente blocca la luce del Sole facendo calare una notte artificiale su Opportunity. Il rover potrebbe essersi messo in uno stato di semi-ibernazione al fine di risparmiare batteria ma dovrebbe essere attivo un orologio per il risveglio periodico al fine di controllare il cessato pericolo. La tempesta non offro soltanto preoccupazioni per Opportunity ma è anche una grande occasione per fare scienza: ci sono tre orbiter su Marte ciascuno equipaggiato a dovere per studiare l'atmosfera del pianeta e Cusiosity, dal suolo, ha iniziato a vedere un incremento di polvere nel Cratere Gale appena dopo una settimana dall'inizio della tempesta. Una tempesta ideale, quindi. Simili occasioni si presentano ogni 3 o 4 anni marziani e l'ultima risale al 2007. Un ruolo  speciale viene giocato dal Mars Reconnaissance Orbiter, che agisce come un primo indicatore di warning grazie alla sua camera ad ampio campo. Proprio MRO ha consentito di mettere in sicurezza, per quanto possibile, Opportunity e consente di ottenere mappe sempre più dettagliate dell'espansione della tempesta. Scienza proviene dal Mars Odissey e da MAVEN grazie a camere infrarosse per misurare la quantità di polvere e a strumenti di analisi atmosferica. Il parametro "tau" indica invece la trasparenza del cielo dal suolo e viene calcolato da Curiosity, la cui batteria è alimentata tramite nucleare e quindi non risente dei problemi incontrati da Opportunity.  Evoluzione della tempesta del 2018 vista da MRO Cambiamenti nella visibilità dal suolo durante la tempesta marziana del 2018 Dopo circa tre mesi, a fine agosto 2018 la tempesta globale sembra cessare sul pianeta rosso e le condizioni di Opportunity, dichiarate "critiche" dalla NASA, sembrano comunque recuperabili per la metà di Ottobre, una volta recuperata energia. Se Opportunity non risponderà ai comandi si resterà in attesa passiva per mesi ma la missione sarà dichiarata conclusa. A fine Settembre 2018 il rover Opportunity della NASA ancora non ha dato segni di ripresa dopo la tempesta globale, ma è stato possibile osservarlo in una immagine ottenuta dalla HiRISE camera a bordo del Mars Reconnaissance Orbiter della NASA riguardante la zona della Perseverance Valley. L'immagine è stata ottenuta da 267 chilometri di altezza e abbraccia una area di 47 metri centrata sul rover.