Missione Mars 2020: cos'è, obiettivi, passaggi Step

Missione Marte 2020 è il nome della spedizione spaziale, per mezzo di un veicolo senza equipaggio, volta a indagare i segni della possibile esistenza di vita microbica nel passato di Marevoi. Il rover Perseverance è atterrato su Marte il 18 febbraio 2021 per raccogliere immagini ed eseguire analisi di campioni di suolo marziano.

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Quali sono gli obiettivi di Mission Mars 2020?

I principali obiettivi della missione Mars 2020 sono:

• ricerca di ambienti sul suolo di Marte che in passato erano in grado di ospitare la vita;
• cercare segni di antica vita microbica nelle rocce capaci di conservare segni di antica vita;
• raccogliere campioni di rocce e suolo marziani;
• testare la produzione di ossigeno da parte dell'atmosfera di Marte.

Concezione artistica del rover Perseverance [1]

Cronologia della missione di Mars 2020

La missione Mars 2020 è stata suddivisa come segue fasi:

• attività pre-lancio;
• lanciare;
• approssimazione;
• entrata, discesa e atterraggio;
• strumenti di controllo e primi movimenti;
• operazioni di superficie.

Scopriremo cosa è successo ed è successo in ciascuno di questi passaggi?

→ Attività pre-lancio

Al fine di definire quale attrezzatura sarebbe stata sviluppata per esplorare la superficie di Marte, l'Agenzia spaziale nordamericana (Nasa) ha pubblicato un avviso affinché scienziati di tutto il mondo potessero contribuire con idee e progetti relativi allo studio della vita antica sul Pianeta Rosso. Questa fase di progettazione è stata fondamentale per definire chiaramente gli obiettivi della missione ed è durato tra settembre 2013 e luglio 2014.

Negli anni successivi, il progetto del razzo è stato sviluppato con aziende private e centri di ricerca; fu definito il luogo di atterraggio e, dopo cinque anni di studi, tra 60 candidati, il Gli scienziati hanno scelto il cratere Jezero per l'atterraggio.

Il motivo della scelta è semplice: Jezero era già, 3,5 miliardi di anni fa, permeata da fiumi e laghi, che potrebbero aver ospitato la vita. Per questo motivo, il robot Perseverance è stato sviluppato per analizzare le rocce e il suolo della regione alla ricerca di segni di vita antica.

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→ Avvia

Perseverance è un robot telecomandato e il suo obiettivo principale è cercare segni di vita antica sulla superficie di Marte. È stato rilasciato a bordo di a razzo tipo Atlas V-541, in giornata 30 luglio 2020, ed è atterrato su Marte il 18 febbraio 2021.

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→ Approssimazione

A bordo del razzo Atlas V-541, Perseverance ha lasciato il Terra alla velocità di 39.600 km/h e poi avviato per la lunga fase di crociera della Missione Mars 2020. IL il viaggio su Marte è durato quasi sette mesi. Durante quel periodo, Perseverance percorse una distanza di circa 480 milioni di chilometri e il Gli ingegneri della NASA hanno modificato la rotta della navicella ogni volta che era necessario, assicurando un atterraggio regolare nel cratere di Jezera.

Rappresentazione artistica delle fasi di crociera, capsula, discesa, rover e scudo termico. [2]

→ Entrata, discesa e atterraggio

IL Ingressodel rover Perseverance on Mars era il palcoscenicoDi piùdelicato e il più breve dell'intera missione. Il rover è entrato nell'atmosfera di Marte a circa 20.000 km/h ed è stato quindi accuratamente programmato per orientarsi in modo che il suo scudo termico lo proteggesse dal grande riscaldamento causato dall'attrito con la sottile atmosfera di Marte. Durante questo processo, questo scudo termico ha raggiunto temperature prossime a 1300 °C.

oh scudo termico è stato anche responsabile della frenata del veicolo spaziale, riducendone la velocità a soli 1600 km/h. A quel punto è stato aperto un grande paracadute supersonico, di 21,5 m di diametro, che ha ridotto la velocità di Perseverance a circa 200 mph. A quel punto si è sbarazzato del modulo di ingresso e ha avviato i suoi motori contro il suolo, a 2100 m di altezza.

oh faseneldiscesa era l'ultimo modulo a staccarsi dal rover. Questo è successo solo ad un'altezza di 20 m dal suolo di Marte, quando l'assemblea si muoveva a una velocità di circa 2,7 km/h. A questo punto il rover è stato sospeso da un sistema di cavi e poi portato lentamente a terra. Nell'istante in cui il rover ha rilevato il suolo, lo stadio deciso ha attivato la sua propulsione ed è stato lanciato lontano dalla zona di atterraggio del rover, al fine di evitare una collisione tra loro.

Rover Modulo di perseveranza e discesa che tocca il suolo di Marte. [3]

La cosa più sorprendente è che l'intero processo di atterraggio è durato circa sette minuti. Può sembrare poco, ma questi minuti sono diventati noti come il "sette minuti di terrore”, poiché tutti i segnali emessi dal rover hanno raggiunto la Terra solo 11 minuti dopo. Per questo motivo, quando è stata ricevuta la conferma dell'atterraggio, il rover era già atterrato su Marte, in totale autonomia. L'impossibilità di sincronizzazione, unita al fatto che solo il 40% delle sonde inviate su Marte riescono ad atterrare sul loro suolo, hanno creato una grande aspettativa nell'intera comunità scientifica Internazionale.

L'ingegno e il primo volo su un altro pianeta

L'elicottero Ingenuity ha segnato la storia dell'esplorazione spaziale portando a termine con successo il primo volo a motore su un altro pianeta. Il volo è avvenuto in modo completamente autonomo, poiché la comunicazione tra la Terra e Marte possono volerci dai 5 ai 20 minuti, a seconda della distanza tra i due pianeti.

Primo volo dell'elicottero dell'ingegno [4]

L'ingegno è atterrato su Marte accoppiato alla navicella spaziale Perseverance e ha affrontato molte sfide tecniche essere in grado di eseguire l'impresa di sollevarsi a 3 m dal suolo marziano e volare per 30 secondi. Quello che a molti può sembrare piccolo è in realtà un grande traguardo per gli astronomi, poiché ora sappiamo che è possibile volare, anche nelle condizioni estreme che offre l'atmosfera di Marte.

Oltre ad avere un densità molto basso, cioè essendo estremamente rarefatto, l'aL'atmosfera di Marte è troppo fredda (che può raggiungere -90°C), quindi gli ingegneri di Ingenuity avevano bisogno di assicurarsi che il drone, che si rifornisce, energia solare, è stato in grado di stare sempre al caldo a 7°C. Inoltre, le sue eliche dovevano ruotare di almeno 2500 giri/min affinché il drone da 1,8 kg potesse sostenersi.

Crediti immagine

[1] NASA/JPL-Caltech (riproduzione)

[2] NASA/JPL-Caltech (riproduzione)

[3] NASA/JPL-Caltech (riproduzione)

[4] NASA/JPL-Caltech (riproduzione)

Di Rafael Hellerbrock
Insegnante di fisica