Utente:Sciaio/Sandbox
Struttura del rover[modifica | modifica wikitesto]
Il rover è basato sull'impronta e struttura del predecessore, Curiosity,[1] infatti da esso eredita gran parte del progetto: usufruisce dello stesso sistema di alimentazione, di un braccio robotico con a bordo un trapano, di una testa fornita di telecamere in grado di girarsi a 360° e via discorrendo. Dal predecessore però si differenzia apportando varie migliorie come ad esempio strumenti più evoluti e un sistema di navigazione più autonomo ed efficiente.
Dimensioni e peso[modifica | modifica wikitesto]
Mars 2020 ha sei ruote ed è grande grossomodo come un'automobile: 3 m in lunghezza, 2,7 m in larghezza e 2,2 m in altezza, con una massa di 1050 kg[2]. Il braccio robotico si può estendere fino a 2,1 m e porta con se un trapano con una punta da 27 mm.[3]
Alimentazione[modifica | modifica wikitesto]
Il rover ha bisogno di energia elettrica e termica per poter funzionare, la prima per spostarsi ed alimentare le apparecchiature scientifiche, la seconda invece per mantenere ad una buona temperatura l'elettronica, Marte infatti, è un pianeta piuttosto freddo con una temperatura media di −63 °C[4]. Come Curiosity, quindi, è dotato di un generatore termoelettrico a radioisotopi (RTG)[5][6], ovvero un generatore di calore ed energia elettrica basato sul decadimento del plutonio. In particolare il 238Pu è un isotopo del plutonio, che, emettendo raggi α (e riassorbendoli dalla struttura che lo contiene e dal plutonio stesso) genera calore. Esso infine, viene in parte convertito in energia elettrica (5%) tramite delle termocoppie sfruttando l'effetto Seebeck. Curiosity e Mars 2020 sono dotati entrambi nello specifico di un MMRTG[7], situato nella parte posteriore del rover dal peso complessivo di 45 kg, contenente 4,8 kg di diossido di plutonio (PuO2), in grado di fornire 2 kW termici e 110 W elettrici al lancio[8]. La missione primaria deve durare almeno 3 anni terrestri e l'energia fornita dal generatore sarà più che sufficiente per coprirne almeno 14. Data la natura del generatore, cioè basata sul decadimento di sostanze radioisotope, la potenza fornita cala col passare del tempo, in particolare si dimezza ogni 88 anni, essendo quest'ultimo il tempo di dimezzamento del 238Pu. Per garantire potenza a sufficienza nei momenti più energivori, il rover è dotato inoltre di due accumulatori agli ioni di litio ricaricabili ciascuno da 42 A⋅h.[9]
Un generatore a radioisotopi è sicuramente più stabile di un sistema a pannelli fotovoltaici perché assicura un flusso di energia più o meno costante durante tutto il corso della missione, sia di giorno che di notte. Mars 2020 produce circa 9 MJ (2,5 kWh) di energia elettrica al giorno [10] contro gli 2,1 MJ (0,58 kWh) di Opportunity[11]. Sulla superficie dei pannelli solari, infine, si possono depositare numerose particelle di polvere che portano ad una diminuzione dell'efficienza, cosa da valutare visto la non rara presenza di tempeste di sabbia.
Differenze con Curiosity[modifica | modifica wikitesto]
Pesa 151 kg in più 1050 kg contro 899 kg[12]
Controllo del sistema d'atterraggio[modifica | modifica wikitesto]
Rispetto a Curiosity, il rover è dotato di un sistema di atterraggio perfezionato. In particolare conta su due evoluzioni, il "Range Trigger" e il "Terrain-Relative Navigation":
Il Range Trigger è il sistema che controlla il timing dell'apertura dei paracadute durante la discesa. Conoscendo la propria posizione rispetto al sito di atterraggio previsto e ritardando o anticipando l'apertura dei paracadute sarà possibile ridurre del 50% l'ellisse di atterraggio, ovvero l'area stimata di arrivo, riducendo quindi i rischi di trovarsi in aree impervie o di scarso interesse. Fino ad oggi i paracadute delle varie sonde arrivate su Marte sono sempre stati aperti appena la capsula raggiungeva una velocità idonea a farlo; con questo sistema invece il paracadute verrà aperto nel momento più utile per avvicinarsi quanto più possibile al sito di atterraggio, ovviamente rimanendo sempre nei parametri di velocità richiesti. Se ad esempio il sistema di controllo si accorgesse che il sito venisse superato, questo comanderà un'apertura anticipata rispetto al momento previsto; nel caso opposto se risultasse un arrivo corto rispetto al sito previsto, l'apertura verrebbe posticipata aumentando la distanza percorsa in caduta.[1][13]
Il Terrain-Relative Navigation è invece un inedito sistema di determinazione delle caratteristiche del suolo nelle ultimissime fasi dell'atterraggio. Il computer che governerà questa fase di missione avrà pre-caricata una mappa in alta risoluzione del sito di atterraggio, realizzata negli anni precedenti dalle sonde attualmente in orbita marziana e contenente a sua volta tutte le aree pericolose o sconsigliate per l'atterraggio. Durante la discesa il rover raccoglierà immagini in rapida successione della zona che sorvolerà e confrontandole con la mappa conosciuta calcolerà la sua posizione e la zona di arrivo stimata. Se la posizione calcolata venisse considerata pericolosa il sistema di navigazione potrà spostare l'atterraggio in un'area preferibile all'interno di un raggio di 300 m. Fino ad oggi moltissime delle aree considerate interessanti per la possibile presenza di tracce di composti biologici o strutture geologiche particolari sono state scartate poiché presentavano possibili pericoli (rocce, pendii, ecc.) per il 99%. Con questo sistema di navigazione però sarà possibile scegliere aree di atterraggio fino ad oggi precluse, permettendo di selezionare aree con pericoli che potranno essere evitati dal Terrain-Relative Navigation.[1][13]
Sempre nella fase di discesa sarà attiva anche la suite di strumenti MEDLI2, ovvero la seconda generazione della suite MEDLI, (MSL Entry, Descent and Landing Instrumentation) che raccoglierà dati quali pressione e temperatura atmosferica e dello scudo termico, permettendo di caratterizzare maggiormente l'atmosfera marziana per le future missioni. Durante l'atterraggio saranno poi attive diverse telecamere, permettendo di riprendere tutte le fasi dell'atterraggio: una telecamera riprenderà i paracadute, una il suolo in basso sullo stadio di discesa, una guarderà in alto verso lo stadio di discesa e un'altra guarderà in basso il suolo. A corredo sarà presente anche un microfono che raccoglierà i suoni durante tutte le fasi.[1][13]
- ^ a b c d Errore nelle note: Errore nell'uso del marcatore
<ref>: non è stato indicato alcun testo per il marcatoreprendeforma - ^ Errore nelle note: Errore nell'uso del marcatore
<ref>: non è stato indicato alcun testo per il marcatoreBody - ^ Robotic Arm, su mars.nasa.gov.
- ^ (EN) Tim Sharp, What is the Temperature of Mars?, su space.com, 3 agosto 2012.
- ^ (EN) Dan Leone, U.S. Plutonium Stockpile Good for Two More Nuclear Batteries after Mars 2020, su spacenews.com, 11 marzo 2015.
- ^ DEIS (PDF), su mars.nasa.gov.
- ^ dall'inglese Multi Mission Radioisotope Thermoelectric Generator
- ^ Alice Caponiti, What is a Multi-Mission-Radioisotope-Thermoelectric-Generator? (PDF), su mars.jpl.nasa.gov, Gennaio 2008. URL consultato il 14 febbraio 2018.
- ^ Electrical power, su mars.nasa.gov.
- ^ il calcolo si ottiene moltiplicando i 110 W per 24 ore di utilizzo (un giorno marziano corrisponde circa a quello terrestre) e si ottiene 2,640 kWh, arrotondato a 2,5, corrispondenti a 9MJ
- ^ C'è da considerare che i pannelli solari producono energia solo di giorno e che Opportunity è più piccolo
- ^ Curiosity Rover, su mars.nasa.gov.
- ^ a b c (EN) Entry, Descent, and Landing Technologies, su mars.nasa.gov.