La prima foto scattata da Perseverance poco dopo l'arrivo su Marte (NASA)

Perseverance è su Marte

Dopo aver percorso 470 milioni di chilometri, il rover della NASA è regolarmente atterrato sul pianeta e ci aiuterà a studiarlo

di Emanuele Menietti

La prima foto scattata da Perseverance poco dopo l'arrivo su Marte (NASA)

Poco prima delle 22 di giovedì, il rover Perseverance della NASA ha raggiunto il suolo di Marte, dopo avere viaggiato per 203 giorni coprendo una distanza di oltre 470 milioni di chilometri, un lungo viaggio iniziato la scorsa estate.

Il rover, grande più o meno quanto un SUV, ha effettuato una manovra piuttosto complessa in pochi minuti per rallentare la sua corsa e raggiungere la superficie marziana. Nei prossimi anni, Perseverance ci aiuterà a rispondere alla domanda delle domande: c’è mai stata vita su Marte?

“Sette minuti di terrore”
Tra le tante cose che si possono fare nel nostro sistema solare, compiere un atterraggio controllato su Marte è una delle più complicate. L’atmosfera marziana è più rarefatta di quella terrestre e di conseguenza un oggetto che l’attraversa non rallenta molto. Il tempo per effettuare l’ingresso nell’atmosfera, la discesa e l’atterraggio è relativamente poco, senza contare che la grande distanza dalla Terra (in media 254 milioni di chilometri) rende impossibile un controllo diretto. In quei “sette minuti di terrore”, come li definisce la NASA, Perseverance ha dovuto fare tutto da solo con i suoi sistemi di bordo e senza la possibilità di interventi e correzioni dal centro di controllo.

In quasi sette mesi di viaggio interplanetario, Perseverance era rimasto protetto all’interno di un involucro, un grande guscio a campana, chiuso nella parte inferiore da uno scudo termico, per disperdere il calore durante il turbolento ingresso nell’atmosfera marziana. Trascorsi quattro minuti dall’inizio dell’attraversamento degli strati atmosferici più alti di Marte, Perseverance ha raggiunto una velocità di 1.600 chilometri orari (rispetto al pianeta) e ha dovuto per forza rallentare ancora per evitare di schiantarsi al suolo. Lo ha fatto aprendo un grande paracadute mentre era a un’altitudine di 11mila metri.

Una volta aperto il paracadute, lo scudo termico si è sganciato e la parte inferiore del rover è stata esposta per la prima volta all’ambiente marziano. A poco più di un minuto dall’atterraggio, anche la parte superiore dell’involucro si è separata dal resto di Perseverance ed è iniziata la parte più acrobatica della missione.

Il rover è stato infatti calato al suolo da un argano agganciato sulla sua sommità: ha attivato i propri retrorazzi per stabilizzare la discesa e ha poi fatto calare Perseverance nel modo più delicato possibile: un po’ come vedere una marionetta (il rover) mossa dal suo marionettista (l’argano). Alla fine, l’argano si è sganciato da Perseverance e ha sfruttato i retrorazzi per allontanarsi il più possibile dal punto di contatto con il suolo del rover, per non interferire con le sue attività ed evitare danni.

Tutto questo è avvenuto automaticamente e Perseverance ha toccato sano e salvo il suolo di Marte alle 21:44 (ora italiana). Il pianeta è però lontanissimo da noi e solo dopo 12 minuti si è avuta la conferma che tutto fosse andato secondo i piani. Perseverance aveva inviato un segnale quando aveva iniziato la discesa sul pianeta, ma per quando era stato ricevuto il rover aveva già terminato i suoi “sette minuti di terrore” ed era da cinque minuti sulla superficie. Nelle prossime ore, i suoi strumenti invieranno dati e riprese dell’atterraggio, con prospettive mai viste finora di un arrivo sul pianeta.

Ricorrere a un argano volante potrebbe apparire una complicazione per una procedura di atterraggio, ma il suo impiego era essenziale per poter depositare nel modo meno traumatico possibile un rover come Perseverance che ha una massa di una tonnellata. Un sistema analogo era già stato impiegato per fare atterrare su Marte il rover Curiosity nel 2012, ma la soluzione è stata ulteriormente affinata per rendere più preciso il punto di atterraggio del nuovo rover.

Jezero
Perseverance si trova ora nel suo obiettivo, un cratere largo quasi 50 chilometri che si chiama Jezero, “lago” in diverse lingue slave: si trova sul lato occidentale della grande pianura Isidis Planitia. La zona è stata scelta sulla base delle ricerche svolte negli ultimi anni, e basate sulle rilevazioni fornite da diverse sonde in orbita intorno a Marte. I ricercatori ritengono che un tempo Jezero ospitasse un fiume, che sfociava in un lago. Il corso d’acqua avrebbe portato con sé sedimenti e minerali che nel lago avrebbero costituito la giusta ricetta per alimentare microbi, e forse altre forme di vita.

Per cercare tracce di esseri viventi molto semplici, che potrebbero avere popolato Marte miliardi di anni fa, Jezero è sicuramente un buon punto di partenza. Nel suo remoto passato, il pianeta probabilmente ricordava la Terra: era parzialmente ricoperto da acqua ed era meno brullo e inospitale rispetto a come ci appare oggi.

Perseverance avrà il compito di cercare fossili molecolari, cioè strutture e minerali dovuti alla presenza un tempo di esseri viventi. Gli indizi potrebbero essere di diverso tipo: elementi chimici frutto di processi biologici, o molecole composte da carbonio e idrogeno, tra gli ingredienti base della vita, almeno per come la conosciamo sulla Terra.

Mars 2020
La missione di cui fa parte Perseverance si chiama Mars 2020 e ha richiesto più di sette anni di preparazione, soprattutto da parte delle centinaia di persone che lavorano presso il Jet Propulsion Laboratory (JPL), il laboratorio della NASA a Pasadena (in California) che si occupa dell’esplorazione dello Spazio con sonde, lander e rover. A oggi, gli Stati Uniti sono l’unico paese ad avere realizzato con successo atterraggi controllati, portando diversi rover su Marte (in primavera ci proverà per la prima volta la Cina). Il più grande di tutti fino all’arrivo di Perseverance, Curiosity, è ancora in funzione dopo quasi 9 anni di attività sul pianeta e ha permesso di ottenere immagini e dati preziosi.

Perseverance ricorda molto Curiosity, sia per le dimensioni (3 metri di lunghezza per 2,7 di larghezza) sia per la forma, con sei ruote e la caratteristica torretta con videocamere e altri sensori. Il nuovo rover è però una versione evoluta del suo predecessore: i responsabili del JPL hanno lavorato per renderlo più affidabile, imparando dagli errori di progettazione e dagli imprevisti che ha incontrato Curiosity durante il suo soggiorno marziano.

Le ruote, una parte essenziale per assicurarsi che il rover possa spostarsi nel cratere, sono state riprogettate per essere più resistenti alle asperità del suolo, visti i danni subiti da quelle dei rover precedenti. Le fotocamere sono state aggiornate con sensori più potenti, che consentiranno di avere immagini più definite. Vedremo Marte con una maggiore definizione, un vantaggio non solo per avere panorami migliori di quel mondo lontano, ma anche per consentire ai ricercatori di svolgere analisi più accurate su Jezero.

Perseverance farà inoltre una cosa mai tentata prima su Marte.

Perseverance durante una fase di test (NASA)

Marte a domicilio
Il rover ha con sé 43 provette di titanio, che diventeranno una sorta di mini magazzino per conservare sul pianeta i campioni che Perseverance raccoglierà con il suo trapano, in attesa di una successiva missione per riportarli sulla Terra. Il trapano è collocato su un braccio robotico e potrà utilizzare nove punte per perforare le rocce marziane. Ogni provetta sarà poi immagazzinata nella parte inferiore del rover e fotografata per assicurarsi che sia chiusa ermeticamente in modo da non subire contaminazioni.

Prima di avviare la raccolta dei campioni, i responsabili della missione dovranno decidere in quali aree effettuarla, sapendo di avere un numero ristretto di tentativi a disposizione. Il progetto prevede che siano raccolti almeno 20 campioni da portare sulla Terra in futuro, anche se i ricercatori sperano di riuscire a riempire tutte e 43 le provette.

Verifica del sistema di alloggiamento delle provette sul fondo di Perseverance (NASA)

Raccolti i campioni, i ricercatori dovranno anche decidere dove farli lasciare a Perseverance sul suolo marziano. Non è ancora chiaro se faranno depositare il carico in un solo punto, o se decideranno di creare almeno due depositi distinti, in modo da avere campioni di riserva nel caso in cui qualcosa dovesse andare storto. Le provette dovrebbero garantire l’integrità dei campioni almeno per 20 anni su Marte, un tempo congruo per lo sviluppo della missione di recupero, sulla quale ci sono ancora molti aspetti da chiarire.

L’iniziativa è portata avanti dalla NASA in collaborazione con l’Agenzia Spaziale Europea (ESA): l’idea è di inviare in futuro un nuovo rover su Marte per recuperare i campioni e caricarli su un mini razzo, che dovrebbe poi portarli in orbita intorno a Marte. A questo punto una sonda dovrebbe intercettare il contenitore con le provette e portarlo sulla Terra. Non è mai stato tentato nulla di simile, ma avere quei campioni sul nostro pianeta consentirebbe di effettuare analisi molto più approfondite e precise alla ricerca di indizi sulla vita marziana.

Ogni missione verso Marte aumenta il rischio di contaminare il pianeta con sostanze e microbi provenienti dal nostro pianeta. La NASA, come le altre agenzie spaziali, fa il possibile per ridurre al minimo il rischio, utilizzando ambienti sterili e sottoponendo ad alte temperature i propri robot prima di inviarli verso mondi lontani dal nostro. Nessun sistema garantisce però una sterilizzazione totale e per questo le provette potrebbero rivelarsi molto utili per isolare campioni senza contaminazioni, o per lo meno con contaminanti che potranno essere confrontati con quelli noti e che potremmo avere portato accidentalmente sul pianeta, in modo da escluderli dalle analisi.

Ingenuity
A fare compagnia a Perseverance c’è Ingenuity (“Ingegno” in inglese), un drone di piccole dimensioni che ricorda un elicottero. Se funzionerà, sarà il primo oggetto nella storia delle esplorazioni marziane a decollare sul pianeta e a esplorarlo, seppure per spostamenti brevi. Ingenuity è un prototipo per capire se ci siano sistemi più pratici e praticabili per spostarsi su Marte, considerato che un rover percorre pochi metri al giorno.

Umani
Nel complesso, Perseverance ha con sé sette strumenti che comprendono, oltre alle fotocamere, radar e sistemi laser per l’analisi del suolo e della sua composizione. Sono stati costruiti, come il resto del rover, da centinaia di donne e uomini qui sulla Terra, che hanno seguito il lungo viaggio interplanetario del loro rover: molti di loro questa sera hanno vissuto i sette minuti più intensi di tutta la loro carriera, assistendo con sollievo all’arrivo di un nuovo ospite su un mondo lontano popolato da robot.

I gruppi di lavoro per Mars 2020 presso il JPL, in una foto di gruppo nel luglio del 2019 (NASA/JPL-Caltech)