Published On: gio, Feb 18th, 2021

Perseverance pronto allo sbarco su Marte: tutte le fasi della discesa

Una missione sognata dagli astrobiologi per decenni, sette mesi nello spazio e miliardi di dollari spesi; tutto ciò per rispondere alla domanda che attanaglia l’uomo da secoli: c’è mai stata vita su Marte?

Il rover Perseverance della Nasa si prepara per l’atterraggio sul pianeta rosso. Tenterà di raccogliere 30 campioni di roccia e regolite in tubi sigillati, per essere infine rispediti sulla Terra per analisi di laboratorio.

E’ il veicolo più grande e sofisticato mai inviato su Marte. Ha le dimensioni di un SUV, pesa una tonnellata, è dotato di un braccio robotico lungo due metri, ha 19 telecamere, due microfoni e una suite di strumenti all’avanguardia per aiutare i suoi obiettivi scientifici.

SETTE MINUTI DI TERRORE

Prima di poter intraprendere la sua ambiziosa missione, dovrà prima sopravvivere ai temuti “sette minuti di terrore“, la rischiosa procedura di atterraggio che ha fatto naufragare quasi il 50 per cento di tutte le missioni sul pianeta. Poco dopo le 21:30, la navicella spaziale precipiterà nell’atmosfera marziana a 20.000 Km/h, protetta dal suo scudo termico. Quindi schiererà un paracadute supersonico delle dimensioni di un campo della Little League, prima di accendere un jetpack a otto motori per rallentare ulteriormente la sua discesa, e poi alla fine abbasserà con attenzione il rover a terra su una serie di cavi.

IL SITO D’ATTERRAGGIO

Il suo sito di destinazione, il cratere Jezero, è insidioso, ma grazie ai nuovi strumenti Perseverance sarà in grado di atterrare con una precisione di gran lunga maggiore di qualsiasi robot inviato in precedenza. Gli scienziati ritengono che circa 3,5 miliardi di anni fa il cratere ospitasse un lago, alimentato da un fiume che trasportava sedimenti in un delta a forma di ventaglio. Ma se l’esplorazione passata ha determinato che un tempo il pianeta fosse abitabile, Perseverance ha il compito di determinare se fosse effettivamente abitato.

Il veicolo inizierà a perforare in estate ed è programmato per attraversare il delta, poi l’antica riva del lago e infine i bordi del cratere. Lo farà in modo autonomo, dal momento che la sua enorme distanza non consentirà l’utilizzo di un Joystick dalla Terra. La velocità massima di Perseverance di 0,1 miglia all’ora è lenta per gli standard della Terra, ma più veloce di qualsiasi dei suoi predecessori; inoltre, lungo il percorso dispiegherà nuovi strumenti per scansionare la materia organica, mappare la composizione chimica e colpire le rocce con un particolare laser.

INGENUITY, MA NON SOLO…

Prima di arrivare alla missione principale, la NASA vuole eseguire diversi esperimenti accattivanti. Nascosto sotto la pancia di Perseverance c’è un piccolo drone che tenterà il primo volo a motore su un altro pianeta. L’elicottero, soprannominato Ingenuity, dovrà volare in un’atmosfera densa 1% rispetto a quella della Terra, in una dimostrazione del concetto che potrebbe rivoluzionare il modo in cui esploriamo altri pianeti.

Un altro esperimento coinvolgerà uno strumento in grado di convertire l’ossigeno dall’atmosfera principalmente di anidride carbonica di Marte, proprio come una pianta, utilizzando il processo di elettrolisi per produrre 10 grammi di ossigeno all’ora. Si spera, attraverso questa operazione, di consentire agli astronauti che un giorno scenderanno sul pianeta rosso di fare a meno del proprio ossigeno.

I MICROFONI E IL TOUCHDOWN

I due microfoni di Perseverance tenteranno nel frattempo di registrare il paesaggio sonoro marziano per la prima volta, dopo i fallimenti passati.

Il touchdown sul cratere Jezero è previsto per le 21:55 ora italiana. Le condizioni meteorologiche finora sembrano favorevoli nella primavera dell’emisfero settentrionale marziano, ma nulla è scontato.

Dieci minuti prima di entrare nell’atmosfera marziana, il veicolo spaziale perderà i serbatoi di carburante, le radio e i pannelli solari.

Avrà con sé solo un aeroshell protettivo che trasporta il rover e lo stadio di discesa, e attiverà i propulsori per assicurarsi che il suo scudo termico sia rivolto in avanti.

A circa 130 chilometri di altitudine precipiterà nell’atmosfera, nella quale dovrà fare i conti con picchi termici elevati. Il clou si avrà 80 secondi prima del touchdown, quando la temperatura dello scudo termico registrerà 1300°C. Perseverance in questa fase sarà ancora protetta dal rivestimento esterno.

IL PARACADUTE

Una volta che il veicolo spaziale avrà rallentato la sua discesa a 1.600 chilometri all’ora, sarà il momento di schierare il paracadute supersonico largo 21,5 metri, a un’altitudine 11 chilometri. Perseverance sta implementando una nuova tecnologia chiamata Range Trigger che deciderà il momento preciso di questa fase, in base alla posizione del velivolo rispetto al sito di atterraggio. Per provare il suo nuovo design, la NASA ha dovuto eseguire estesi test da alta quota qui sulla Terra, un campo di ricerca che era rimasto inattivo dagli anni ’70.

SEPARAZIONE DELLO SCHERMO

Successivamente, il veicolo spaziale lancerà il suo scudo termico, circa 20 secondi dopo che il paracadute sarà stato dispiegato. Il rover sarà esposto all’atmosfera per la prima volta e utilizzerà un radar di atterraggio per far rimbalzare i segnali dalla superficie e calcolare la sua altitudine precisa. La missione vedrà anche un’altra tecnologia implementata per la prima volta: il sistema “Terrain Relative Navigation” (TRN) che utilizza una speciale telecamera per identificare le caratteristiche della superficie e confrontarle con una mappa di bordo dove gli ingegneri hanno pre-programmato i siti di atterraggio più sicuri.

DISCESA MOTORIZZATA

Nella sottile atmosfera di Marte, il paracadute farà scendere il veicolo solo a 300 chilometri all’ora, quindi Perseverance dovrà liberare lo scivolo, fare a meno del suo guscio posteriore e usare i propulsori del razzo per abbassarsi. Lo farà utilizzando un jetpack a otto motori che è installato direttamente sopra il rover. Il veicolo dovrà inclinarsi per evitare la caduta del paracadute e del guscio posteriore, quindi utilizzerà i suoi sofisticati sistemi per continuare la discesa.

SKYCRANE

A 12 secondi dalla fine, a un’altezza di 20 metri, lo stadio di discesa posizionerà il rover a terra utilizzando lunghi cavi, in ​​una manovra chiamata “skycrane”. Il rover bloccherà i piedi e le ruote in una posizione di atterraggio e toccherà il suolo a poco meno di 1,2 chilometri all’ora, mentre la fase di discesa volerà via e farà il suo atterraggio controllato.

Il conto alla rovescia è già cominciato.

 

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- Giornalista scientifico, iscritto all'ordine nazionale dal 2013. Si occupa di cronaca scientifica dal 2011. Contatti: renato.sansone@geomagazine.it