ExoMars è partita oggi per Marte

ExoMars, la nuova missione verso Marte dell’Agenzia Spaziale Europea (ESA), è partita questa mattina dal cosmodromo di Baikonur in Kazakistan alle 10:31 (ora italiana). Il lancio è stato gestito da Roscosmos, l’agenzia spaziale russa che collabora al progetto fornendo i sistemi per portare nello spazio ExoMars e alcune delle strumentazioni scientifiche a bordo della sonda.

L’obiettivo della missione è condurre nuove analisi per capire se siano mai esistite forme di vita su Marte, come sembrano suggerire gli indizi raccolti finora dalle sonde e dai robot automatici (rover) della NASA. Per l’ESA si tratta di una delle missioni più ambiziose degli ultimi anni, dopo quella di Rosetta per inseguire e studiare una cometa atterrandoci sopra. Molti dei sistemi sviluppati per ExoMars sono stati realizzati da aziende pubbliche e private di 20 paesi, con a capo l’italiana Thales Alenia Space Italia, che ha ottenuto il contratto più importante con l’ESA per questa missione.

ExoMars
Lo scopo della missione verso Marte è riassunto efficacemente nel suo nome: il prefisso “exo” deriva dalla parola inglese “exobiology”, cioè la parte della biologia che contempla la possibilità che vi sia vita fuori dalla Terra e che cerca di indagarne la sua natura. Il progetto in realtà prevede due missioni strettamente legate tra loro: la prima, quella che inizia oggi, consiste nell’inviare su Marte la sonda Trace Gas Orbiter (TGO) collegata a un modulo di ingresso, discesa e atterraggio sul pianeta (lander) che si chiama Schiaparelli. La seconda missione, che è invece in programma per il 2018, porterà sulla superficie di Marte un rover per eseguire ricerche più approfondite, e sarà realizzata in base ai dati raccolti dalla missione che inizia oggi e che raggiungerà Marte tra 7 mesi.

TGO e Schiaparelli
La sonda TGO è in sostanza un satellite, che orbiterà intorno a Marte comunicando con la Terra e con Schiaparelli, che invierà dati dal suolo del pianeta. TGO è dotata di quattro serie di strumenti che avranno il compito principale di analizzare l’atmosfera di Marte, studiandone le variazioni stagionali, la temperatura e altri parametri per capire come le caratteristiche atmosferiche cambiano e influenzano il clima marziano. Gli strumenti misureranno anche la superficie di Marte e riveleranno l’eventuale presenza di depositi di acqua ghiacciata, appena al di sotto del suolo. Le informazioni raccolte saranno utili per trovare nuovi indizi sulla vita e per identificare i migliori punti di atterraggio per missioni future.

Il lander Schiaparelli è stato chiamato così in onore del piemontese Giovanni Schiaparelli, uno dei più importanti studiosi di Marte nell’Ottocento. Tre giorni prima di raggiungere l’atmosfera di Marte, Schiaparelli si separerà da TGO e in seguito atterrerà sul pianeta, frenato da un paracadute e dai retrorazzi quando si troverà a pochi metri dalla superficie. I suoi sensori raccoglieranno dati durante tutta la fase di atterraggio, importanti per organizzare la missione del 2018 che riguarderà l’invio di un rover molto più elaborato e in grado di muoversi autonomamente su Marte. Dopo il suo turbolento arrivo, Schiaparelli attiverà gli strumenti per compiere altre misurazioni e lavorerà come una sorta di stazione meteo: rileverà la velocità e la direzione dei venti, l’umidità, la pressione, la temperatura al suolo e altre caratteristiche dell’atmosfera. Un rilevatore misurerà anche i campi elettrici sulla superficie, utili per comprendere meglio come si formano le gigantesche tempeste di vento e polvere su Marte.

Partenza
ExoMars ha iniziato il suo viaggio da Baikonur, nelle steppe kazake, su un razzo Proton-M/Breeze-M di Roscosmos, una evoluzione dei sistemi di lancio Proton sviluppati dall’Unione Sovietica. I tre stadi del razzo hanno spinto la sonda fino a un’altitudine di 4.900 chilometri. Alle 21:13 (ora italiana) lo stadio superiore del razzo, che si chiama Breeze-M, ha dato un’ultima forte spinta con una velocità di 33mila chilometri orari rispetto alla Terra; un passaggio cruciale, perché segna l’inizio del viaggio interplanetario della missione verso Marte. Alle 22:28 TGO ha inviato il primo segnale sulla Terra, utile all’ESA per verificare che tutto sia in ordine e che la traiettoria sia quella giusta.

Il viaggio verso Marte
Nelle prime settimane ExoMars sarà tenuta d’occhio con particolare attenzione dalla Terra, con verifiche sull’attività delle sue strumentazioni. Fino a luglio la sonda viaggerà tranquillamente, poi ci sarà un nuovo momento critico: alla fine del mese avvierà i suoi motori per compiere un’ampia manovra necessaria per metterla nella giusta direzione che la porterà a incrociare l’orbita di Marte a ottobre. Il piano prevede di arrivare intorno al pianeta il 19 ottobre, dopo avere percorso quasi 500 milioni di chilometri sfruttando le spinte orbitali di altri pianeti. Tre giorni prima la sonda compirà una nuova manovra per orientarsi in modo tale da esporre Schiaparelli verso il pianeta, in modo da distaccarsi dal lander che avrà poi il compito di effettuare l’atterraggio. In quel momento, la distanza lineare tra la Terra e Marte sarà di circa 173 milioni di chilometri.

Italia su Marte
L’ESA ha affidato a Thales Alenia Space Italia e ai suoi partner la guida nella preparazione di entrambe le missioni ExoMars. L’industria spaziale italiana ha quindi la responsabilità complessiva dei sistemi di bordo e ha sviluppato il modulo di discesa Schiaparelli e parte degli strumenti che porta con sé. Thales Alenia sta anche coordinando le attività di sviluppo dei sistemi di bordo per il rover la cui partenza è prevista per il 2018. L’azienda è una joint venture tra la multinazionale francese Thales e Finmeccanica, che ne detiene il 33 per cento: ha circa 2.300 addetti in Italia con uno dei suoi centri principali di ricerca e produzione a Torino. La società è da tempo tra i principali partner commerciali di NASA ed ESA per quanto riguarda lo sviluppo di sistemi spaziali e ha contributo alla realizzazione della metà circa dei moduli pressurizzati della Stazione Spaziale Internazionale. Il centro di controllo del rover del 2018 sarà nella sede torinese di ALTEC, società pubblico-privata partecipata da Thales Alenia Space e dall’Agenzia Spaziale Italiana.

Missioni su Marte
Quarto pianeta del Sistema solare in ordine di distanza dal Sole, Marte è l’ultimo dei pianeti di tipo terrestre dopo Mercurio, Venere e la Terra. La sua atmosfera è molto rarefatta e le temperature sulla sua superficie oscillano tra i -140 e i 20 °C a seconda delle stagioni e delle latitudini. È considerato il pianeta più simile al nostro tra quelli conosciuti e da decenni è al centro di ricerche di vario tipo da parte delle agenzie spaziali di tutto il mondo. La prima missione verso Marte fu condotta con successo dalla NASA nel 1965 con l’invio della sonda Mariner 4, sei anni dopo l’Unione Sovietica con la missione Mars 2 portò per la prima volta un oggetto costruito dall’uomo sul suolo marziano, ma il lander si sfracellò durante l’atterraggio diventando inutilizzabile. Attualmente su Marte sono attivi i rover Opportunity e Curiosity della NASA.

Marte è comunque una vecchia conoscenza per l’ESA: da più di 12 anni l’agenzia ha intorno al pianeta la sonda Mars Express, che iniziò il suo viaggio verso Marte il 2 giugno 2003 insieme al lander Beagle-2, che era stato progettato per atterrare sulla superficie di Marte il 25 dicembre dello stesso anno. Poco prima di toccare il suolo marziano smise totalmente di comunicare con la Terra. Per anni i tecnici dell’agenzia spaziale britannica e dell’ESA si sono chiesti cosa fosse successo quel giorno e se Beagle-2 fosse effettivamente riuscito ad atterrare senza disintegrarsi. Solo nel 2015 grazie a una serie di fotografie ad alta risoluzione scattate dalla sonda Mars Reconnaissance Orbiter (MRO) della NASA è stato possibile localizzare Beagle-2 sul suolo marziano e avere la conferma che atterrò regolarmente sul Pianeta, anche se non si fece mai sentire a causa di altri problemi tecnici. La missione che inizia oggi servirà, tra le altre cose, a evitare una brutta sorpresa nel 2018 come quella di 12 anni fa.