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Il “Mars Climate Orbiter”

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Il “Mars Polar Lander”

Ritorno sul pianeta rosso

Due “detective” terrestri sono stati mandati a indagare sul conto del nostro “vicino di casa” nel sistema solare, Marte. Grazie alle loro scoperte forse si potrà dare risposta ad alcune domande fondamentali sulla storia geologica del pianeta rosso, come pure sulle sue condizioni attuali.

SIN dall’antichità Marte ha acceso l’immaginazione dell’uomo. I nostri antenati sentivano che c’era qualcosa di strano in quel brillante astro rosso che si muoveva nel cielo notturno senza stare al passo con il resto delle stelle. Gli antichi babilonesi, greci e romani diedero al pianeta il nome del loro dio della guerra e della morte, ignari del fatto che il suo colore sanguigno è dovuto semplicemente alla polvere di ossido di ferro che ne ricopre la superficie.

In tempi più recenti, man mano che studiavano il sistema solare con telescopi sempre più potenti, gli astronomi non poterono fare a meno di notare che il pianeta rossastro ha stagioni, calotte polari ghiacciate e altre caratteristiche che ricordano quelle della Terra. Nel XX secolo le prime esplorazioni di Marte furono fatte da diverse sonde spaziali inviate dall’Unione Sovietica e dagli Stati Uniti, tra cui alcune destinate a immettersi in orbita attorno al pianeta (i cosiddetti “orbiter”) e altre destinate a posarsi sulla sua superficie (i “lander”). Poi ci fu la missione Mars Pathfinder, che nel luglio 1997 tenne milioni di spettatori incollati al televisore.a

Attualmente, l’orbiter Mars Global Surveyor sta raccogliendo dati sul pianeta rosso. Queste missioni hanno fornito un’enorme mole di dati, ma molte domande fondamentali su Marte rimangono ancora senza risposta.

Dov’è l’acqua?

Tutte queste domande vertono su un elemento comune: l’acqua. Gli scienziati ipotizzano che nel lontano passato Marte fosse molto diverso da come lo vediamo oggi. Parlano di un pianeta con un clima più caldo, con aria umida, e con la superficie solcata da fiumi. In qualche modo, però, l’acqua sparì, lasciando un pianeta arido e polveroso spazzato dai venti, al cui confronto persino i deserti terrestri sembrano lussureggianti. Dove è finita l’acqua? Dove la si può trovare oggi su Marte, e in che forma? In che modo l’acqua influisce sulle condizioni atmosferiche e sul clima di Marte?

“È un vero e proprio giallo”, dice Norman Haynes, ex capo del progetto Mars Exploration al Jet Propulsion Laboratory della NASA a Pasadena, in California. “Su Marte la vera impresa è scoprire che ne è stato dell’acqua”. Gli scienziati sperano di avvicinarsi presto a una risposta. Ogni due anni circa, quando Terra e Marte sono in posizione favorevole, i ricercatori pensano di inviare sonde robotizzate per chiarire un po’ alla volta il mistero di Marte.

La più recente coppia di questi “detective” è formata da un satellite meteorologico che condurrà rilevamenti da un’orbita polare e un robot-chimico che atterrerà sul pianeta per fornire agli scienziati maggiori dettagli sul sottosuolo marziano. Si chiamano Mars Climate Orbiter e Mars Polar Lander.

Osservare dall’alto

Il Mars Climate Orbiter è stato lanciato l’11 dicembre 1998 dal Kennedy Space Center di Cape Canaveral, in Florida, cominciando così un viaggio di nove mesi che l’avrebbe portato su Marte. Questa sonda è stata progettata per orbitare a 400 chilometri di quota e raccogliere dati sull’atmosfera del pianeta, sulle caratteristiche della superficie e sulle calotte polari. Le osservazioni dureranno un intero anno marziano, vale a dire 687 giorni terrestri.

La missione del Mars Climate Orbiter include osservazioni sull’aspetto e sui movimenti della polvere e del vapore acqueo nell’atmosfera di Marte. L’orbiter è progettato anche per seguire i cambiamenti stagionali che avvengono sulla superficie del pianeta. Le immagini dettagliate della superficie potrebbero fornire agli scienziati preziose informazioni sulla storia climatica del pianeta. Inoltre, tali dati potrebbero dare ai ricercatori ulteriori informazioni circa eventuali riserve d’acqua allo stato liquido nel sottosuolo di Marte.

L’orbiter fungerà anche da ripetitore per l’altra sonda, il Mars Polar Lander, che è stata lanciata il 3 gennaio 1999 e dovrebbe arrivare su Marte ai primi di dicembre di quest’anno. Ma dove dovrebbe posarsi questo lander per dare i migliori risultati?

Dove posarsi?

Ricordate che nell’esplorazione di Marte l’interrogativo più importante riguarda l’acqua. Qual è il punto ideale del pianeta per studiare l’acqua? Sulla terra i fenomeni meteorologici, il clima e il ciclo dell’acqua si studiano paragonando i risultati di migliaia di singole osservazioni condotte con un’ampia gamma di strumenti in molti luoghi diversi. Nell’esplorare altri pianeti, invece, bisogna essere molto più selettivi. Visto che le opportunità di studiare Marte dalla superficie sono rare, gli scienziati devono valutare bene quali strumenti inviare e dove inviarli.

Per lo studio del clima marziano le regioni polari sono ideali, pur essendo molto diverse dalla pianura alluvionale rocciosa in cui due anni fa è sceso il Mars Pathfinder. È nelle regioni polari che si verificano gli estremi stagionali. Si pensa che le tempeste di polvere stagionali depositino nelle regioni polari un sottile strato di polvere. Quando arriva l’inverno, la polvere viene intrappolata in uno strato di ghiaccio di anidride carbonica e acqua. Col tempo si sono formati molti strati. “Questi strati conservano traccia della storia climatica [di Marte]”, dice Ralph Lorenz, dell’Università dell’Arizona. Secondo gli esperti, l’esplorazione di questo nuovo territorio farà progredire in maniera significativa le ricerche su Marte. In che modo? Cosa farà il lander dopo essersi posato sulla superficie del pianeta?

Uno sguardo sotto la superficie

Il lander, una macchina alta un metro che ricorda vagamente un ragno, ha tre zampe e un braccio robotico lungo due metri che finisce con una cucchiaia. La sua missione inizierà prima di atterrare sul suolo marziano. Poco prima di raggiungere l’atmosfera del pianeta rosso, il lander sgancerà un paio di moduli, grandi ciascuno quanto un pallone da basket.

Questi precipiteranno in caduta libera e si schianteranno sul suolo a una velocità di circa 700 chilometri all’ora. I moduli sono stati progettati per frantumarsi nell’impatto e liberare un paio di sonde più piccole che penetreranno fino a un metro nel suolo. Una volta nel sottosuolo, le sonde metteranno in funzione minuscoli trapani e cominceranno ad analizzare la composizione chimica del suolo marziano. Il primo obiettivo sarà quello di rintracciare l’acqua che potrebbe eventualmente nascondersi nel sottosuolo sotto forma di ghiaccio.

Poco dopo che queste sonde avranno toccato il suolo sarà la volta del lander, la cui discesa sarà frenata da un paracadute. Questo modulo, dotato di fotocamere e sensori, è stato progettato per studiare il terreno e le condizioni atmosferiche di Marte. Scatterà fotografie sia durante la discesa che dopo essersi posato al suolo. Il suo microfono registrerà per la prima volta il suono del vento marziano. Il lander è progettato per funzionare per circa 90 giorni dopo l’atterraggio.

Il desiderio di esplorare

Naturalmente, gli scienziati impiegheranno anni per studiare e analizzare i dati raccolti dal Mars Climate Orbiter e dal Mars Polar Lander. Questi veicoli spaziali fanno parte di un programma, della durata di 16 anni, il cui scopo è farci conoscere meglio Marte. Oltre alla NASA, queste missioni coinvolgono anche le agenzie spaziali europea, giapponese e russa. Gli scienziati sperano che un giorno qualche missione riporterà a terra campioni del suolo di Marte da analizzare nei laboratori terrestri. Questi campioni potrebbero finalmente permetterci di scoprire cos’è successo al clima di Marte, il pianeta rosso nostro vicino.