Mars Sample Return

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Missione Mars Sample Return

La Mars Sample Return campaign sarà una campagna costituita da una serie di missioni spaziali tra il 2020 ed il 2030 per raccogliere campioni di roccia e polvere dalla superficie di Marte e riportarli sulla Terra per analisi [1].

Missione[modifica | modifica wikitesto]

Mars Sample Return è una campagna che si svolgerà nell'arco di una decina d'anni, composto da tre lanci dalla Terra, più un quarto da Marte (per la prima volta nella storia da un altro pianeta). Il primo passo è costituito dalla missione Mars 2020, nella quale il rover Perseverance esplorerà il cratere Jezero e uno dei suoi compiti sarà raccogliere dei campioni di roccia marziana per poi riporli in apposite provette e lasciarli sulla superficie. A questo punto interverrà in un secondo momento il Fetch Rover fornito dall'ESA nella missione Sample Retrieval Lander. In questa seconda missione verrà lanciato (nel luglio 2026 da Cape Canaveral, con atterraggio su suolo marziano previsto per il 2028) un lander ed un rover per la raccolta dei campioni estratti da Perseverance, si spera comunque di mantenere Perseverance fino al 2029 per intervenire in caso di problemi con il Fetch Rover. I campioni saranno conservati nel Mars Ascent Vehicle (MAV), che effettuerà il lancio da Marte per posizionare il carico in orbita attorno al pianeta rosso. Il lancio verrà osservato dai rover per comprenderne meglio l'andamento. Come ultimo passaggio una terza missione, l'Earth Return Orbiter, lanciato dall'ESA in un razzo Ariane 64 sempre nel 2026, attenderà in orbita per raccogliere il carico verso la metà del 2029 e riportarlo sulla Terra nel 2031 atterrando nello Utah.[2][3]

Luogo di ricerca[modifica | modifica wikitesto]

La ricerca e la raccolta di campioni si svolgerà nel cratere Jezero, situato nella regione dei Nili Fossae. Questo luogo è stato selezionato perché presenta tracce di modellamento idrico del suolo[4]. Nell'area circostante sono situati, infatti, depositi di delta fluviali ben conservati, le cui acque potrebbero aver riempito in passato la conca del cratere formando un lago risalente alla fine dell'era noachiana. Ulteriori prove sono state fornite dal Programma di Astrobiologia della NASA tramite i dati del Mars Reconnaissance Orbiter riguardo alle correlazioni tra olivina e carbonato in quell'area.[2]

Sviluppo[modifica | modifica wikitesto]

Il lancio del Mars 2020 Perseverance rover è avvenuto il 30 luglio 2020 a bordo di un razzo Atlas V[5] ed il suo atterraggio si è realizzato il 18 febbraio 2021.[6] Il Sample Retrieval Lander e l'Earth Return Orbiter, invece, sono nelle prime fasi di sviluppo pre-formulazione, con una revisione concettuale programmata entro la fine dell'anno. Non sono ancora noti i costi del programma.[7]

L'Agenzia Spaziale Europea si occuperà di costruire il "Fetch Rover" e l'"Earth Return Orbiter", insieme al lancio di quest'ultimo. Thales Alenia Space ha un ruolo di prime contractor nel contributo europeo, grazie all'expertise avuto col ruolo in primo piano nella missione ExoMars. La joint venture franco-italiana definirà, infatti, l'architettura, la strumentazione e la progettazione preliminare delle due operazioni.[8] Nel luglio 2018 la Airbus ha iniziato a Stevenage le fasi A e B1 per lo sviluppo del rover e nel giugno 2020 si è aggiudicata il contratto per gli studi avanzati della fase B2.[9] Alla conferenza ministeriale ESA di Siviglia è stato annunciato che spetterà all'Italia la realizzazione di buona parte dell'Earth Return Orbiter con una commessa di 129 milioni di euro.[10]

Caratteristiche[modifica | modifica wikitesto]

Mars 2020[modifica | modifica wikitesto]

Magnifying glass icon mgx2.svgLo stesso argomento in dettaglio: Mars 2020.
Cilindri metallici contenenti i campioni

Dopo l'atterraggio, previsto per il 18 febbraio 2021, il rover Perseverance avrà l'obiettivo di trovare rocce che possono aver sostenuto vita nel passato ed estrarne dei campioni. Per questo motivo la missione sarà seguita anche da geologi e microbiologi al di fuori delle agenzie spaziali per individuare meglio le rocce da raccogliere, le quali serviranno, oltre che a trovare segni di vita, anche a studiare l'evoluzione geologica di Marte. Una volta individuati i punti di interesse Perseverance penetra con un trapano a percussione per 5 cm nel materiale, estrae campioni di circa 15 g e li sigilla ermeticamente in delle provette metalliche. Successivamente deposita le provette in un contenitore in attesa di lasciarle sulla superficie di Marte e, una volta lasciate, sarà memorizzata la loro posizione.[11]

Nella pancia del rover sono ospitate le attrezzature per la raccolta dei campioni, tra cui le diverse punte del trapano, 43 provette metalliche e un piccolo braccio robotico che assiste il braccio principale prendendo le punte e le provette. Per garantire le misure di sicurezza del carico, ci sono 5 provette witness già riempite sulla terra con alcuni materiali in modo da esaminare eventuali tracce terrestri o dell'atterraggio a confronto con le altre provette.[12]

Fetch Rover[modifica | modifica wikitesto]

Rendering del rover

Atterrato nel 2028, si prevede che il rover con 4 ruote dovrà percorrere più di 15 km sul Pianeta Rosso per raccogliere 36 dei 43 campioni raccolti da Perseverance. Percorrerà, quindi, una media di 200 m al giorno nell'arco di sei mesi, andando piuttosto veloce per un rover. La Airbus Defence and Space ha sviluppato dei sofisticati algoritmi per individuare automaticamente le provette anche in caso di mancata visibilità e il braccio robotico per raccoglierle con un'unità di presa (simile ad una pinza). La sistemazione sul lander e la missione che svolgerà impongono dei nuovi requisiti al rover. Rispetto al Rosalind Franklin di ExoMars disporrà di quattro ruote più grandi invece di 6 flessibili per garantire prestazioni migliori riducendo anche massa e complessità.[9]

Sample Retrieval Lander[modifica | modifica wikitesto]

Rendering del lander

Dopo il lancio, il lander orbiterà attorno al Sole 1,5 volte per arrivare su Marte nell'agosto 2028, agli inizi della primavera in modo da evitare il periodo invernale, ricco di tempeste di sabbia. Per il sistema di atterraggio si sta decidendo (giugno 2020) se progettarlo simile a Phoenix, Mars Polar Lander e InSight, oppure allo Skycrane.[13]

Mars Ascent Vehicle[modifica | modifica wikitesto]

Rendering del MAV. (1= primo stadio; 2= secondo stadio; 3= capsula).

Si prevede che il Mars Ascent Vehicle (MAV) avrà un'altezza massima di 2,8 m, una larghezza di 57 cm e un peso massimo al decollo di 400 kg. Avendo Marte una gravità che è solo il 38% di quella terrestre, il MAV può essere un razzo molto più piccolo del solito, portando un carico utile di soli 14-16 kg. Inizialmente la NASA prendeva in considerazione l'idea di alimentare il razzo con un sistema ibrido a un singolo stadio, usando un ossidante liquido e un combustibile solido a base di cera, temendo che le basse temperature possano interferire sul propellente. Tuttavia gli ingegneri del Marshall Space Flight Center a Huntsville hanno deciso che sarà un razzo con due stadi a combustibile solido per via delle sue ampie possibilità di impiego e del sottosviluppo per il sistema ibrido. Come fornitore dei motori a razzo la NASA ha scelto la Northrop Grumman, già grande produttrice di motori a combustibile solido per missili militari e per lanciatori satellitari. Gli scienziati cercheranno non solo di proteggere i campioni da contaminazioni della Terra, ma anche di garantire che non influiscano sull'ecosistema terrestre.[3]

Earth Return Orbiter[modifica | modifica wikitesto]

L'orbiter userà dei propulsori ionici a energia solare per spostarsi in un'orbita più bassa dove raccogliere il carico e per l'atterraggio la capsula avrà un avanzato scudo termico in caso di problemi ai paracadute.[3] È stato annunciato che spetterà all'Italia la realizzazione di elementi come il modulo di inserzione in orbita marziana da parte di Thales Alenia Space, i sistemi di telecomunicazione e le attività di integrazione della sonda.[10]

Note[modifica | modifica wikitesto]

  1. ^ ESA Mars Sample Return - Science&Exploration, su esa.int. URL consultato l'11 gennaio 2021.
  2. ^ a b Mars Sample Return: I criteri che guideranno la scelta dei campioni di suolo marziano, su astronautinews.it, 21 aprile 2020.
  3. ^ a b c (EN) NASA narrows design for rocket to launch samples off of Mars, su spaceflightnow.com, 20 aprile 2020.
  4. ^ NASA website on Jezero Crater landing site, su mars.nasa.gov. URL consultato l'11 gennaio 2021.
  5. ^ United Launch Alliance Atlas V Rocket Launches with NASA's Mars Perseverance Rover, su nasa.gov, 11 gennaio 2021.
  6. ^ NASA Mars2020 Perseverance rover website, su mars.nasa.gov. URL consultato l'11 gennaio 2021.
  7. ^ (EN) Taking on the challenge of Mars sample return, su thespacereview.com, 27 aprile 2020.
  8. ^ Missione su Marte, Thales Alenia Space di nuovo in prima fila, su corrierecomunicazioni.it, 9 ottobre 2018.
  9. ^ a b (EN) Airbus wins next study contract for Martian Sample Fetch Rover, su airbus.com, 16 giugno 2020.
  10. ^ a b Spazio, dal modulo per il ritorno sulla Luna ai campioni prelevati da Marte: ecco i nuovi contratti in arrivo per l’industria italiana, su ilsole24ore.com, 5 luglio 2020.
  11. ^ (EN) What is Surface Operations?, su mars.nasa.gov.
  12. ^ (EN) Sample Handling, su mars.nasa.gov.
  13. ^ (EN) NASA, ESA Officials Outline Latest Mars Sample Return Plans, su planetary.org, 13 agosto 2019.

Voci correlate[modifica | modifica wikitesto]

Altri progetti[modifica | modifica wikitesto]