L'Europa tra Marte e la Luna

Al congresso dedicato a Marte sono previsti oltre 100 interventi di scienziati di tutto il mondo: europei, statunitensi, russi, giapponesi, a dimostrazione che la scienza è tra le poche discipline in grado di parlare davvero a tutti. In questo ultimo anno, grazie alla Mars Express dell’ESA e ai due rover della NASA, dobbiamo ammettere che la nostra visione del pianeta Marte si sta modificando. Per nostra fortuna, sebbene non sia una facile impresa, l’esplorazione di Marte è relativamente semplice rispetto ad altri corpi del sistema solare: per questo possiamo osservarlo da vicino e più da vicino lo si guarda più siamo in grado di raccogliere indizi e tracce per cercare di ricostruire la sua storia.

Sappiamo bene che oggi Marte è un pianeta arido, ma sappiamo anche che esistono notevoli depositi di acqua ghiacciata mescolata al terreno (permafrost) in prossimità dei poli, così come sappiamo che sulla superficie ci sono molte rocce che presentano segni evidenti di una prolungata esposizione ad acqua liquida.

Lo studio dell’atmosfera condotto dagli strumenti PFS, uno strumento a responsabilità italiana, da SPICAM, da ASPERA, ci stanno permettendo di avere dei modelli di circolazione atmosferica e di capire attraverso quali meccanismi l’atmosfera di Marte è andata cambiando nel corso dei miliardi di anni.

E con un ritardo di un anno rispetto ai piani iniziali è arrivato anche il via libera all’utilizzo dello strumento MARSIS, l’antenna la cui responsabilità scientifica è italiana. Perché questo ritardo?

Il ritardo è dovuto al fatto che la fattibilità del dispiegamento delle antenne si era potuta studiare soltanto con simulazioni numeriche, perché – naturalmente – non si potevano fare prove "sul campo". L’antenna, infatti, è costituita da due lunghi cilindri cavi in fibra di vetro del diametro di 2,5 centimetri e lunghi circa di 20 metri ciascuno, e da un terzo cilindro di 7 metri.

Le due antenne più lunghe sono ripiegate a fisarmonica e mantenute all’interno di un contenitore: quando il contenitore si apre, l’antenna si dispiega.

Poco prima dell’apertura prevista, la ditta costruttrice Astro Aerospace ha condotto nuove simulazioni più accurate e ha evidenziato la possibilità che nel corso del dispiegamento si verificasse un effetto frusta molto significativo, che avrebbe potuto colpire la navicella.

È stato necessario approfondire la questione ed è stato un esempio significativo di lavoro cooperativo, tra rappresentanti dell’ESA, ingegneri del JPL della NASA e team industriali.

La conclusione di questa fase di analisi è che, considerata l’elasticità del materiale, le energie in gioco, le condizioni fisiche dell’ambiente in cui la navicella si trova, il rischio di impatto esiste, ma è molto ridotto. In ogni caso l’energia in gioco non dovrebbe essere tale da mettere in pericolo la navicella. Un rischio più concreto è invece che l’antenna non riesca a dispiegarsi per tutta la sua lunghezza. Ma anche in questo le conseguenze sugli altri strumenti non dovrebbe essere di troppa rilevanza.

La decisione definitiva è di aprile Marsis per le prime settimane di maggio, con una vita operativa di almeno 6 mesi, fino alla fine di novembre 2005. Poi si dovrà capire se la missione sarà estesa ulteriormente.

Da MARSIS ci si aspetta la capacità di scrutare per diversi kilometri sotto la superficie marziana, alla ricerca di depositi di acqua, liquida o ghiacciata che sia.

Una missione che ha invece durerà più del previsto è SMART-1. La missione tecnologica dell’ESA, oltre ad essere una missione di test tecnologico per la propulsione ionico-solare, ha anche prodotto una mappatura ad alta risoluzione della superficie meridionale della Luna. Perché questa decisione?

Si è deciso di estendere la missione innanzitutto perché è possibile farlo.

SMART-1 è già stata una missione di successo per l’ESA, perché ha dimostrato la percorribilità della propulsione ionica alimentata a energia solare. Oltre a essere stata la seconda missione in assoluto a usare questo tipo di propulsione è anche la prima missione europea dedicata alla Luna.

SMART-1 avrebbe dovuto terminare la sua vita operativa alla fine del prossimi luglio, perché le perturbazioni gravitazionali della Terra renderanno instabile l’orbita e spingeranno SMART-1 a cadere spiraleggiando sulla superficie lunare. Per evitare la caduta, occorre che SMART-1 si dia una spinta con il motore ionico e nei giorni scorsi si è valutato che il carburante residuo sarà sufficiente per posizionare la navicella su un’orbita più stabile.

In questo modo si pensa di poter estendere la missione scientifica di circa un anno, e questo ci consente di avere la possibilità di completare la mappatura ad alta risoluzione della Luna. Nei primi sei mesi di completerà lo studio dell’emisfero meridionale, mentre nei secondi sei mesi, toccherà alla parte equatoriale e settentrionale.

Tutto questo ciò la possibilità, inoltre, anche di indagare possibili zone di sbarco per le future missioni umane sulla Luna. Quali sono i prossimi passi?

Durante i mesi di estensione della missione di SMART-1, due degli strumenti principali, l’AMIE, la camera ad alta risoluzione, e il SIR, lo spettrometro infrarosso, avranno la possibilità di osservare la Luna sotto condizioni di illuminazione migliore, rispetto ai 6 mesi previsti fino al luglio 2005.

Infine potremo condurre studi di aree specifiche, derivandone la topografia e conducendo analisi dettagliate della regolite, cioè di quello strato di materiale sciolto e di granulometria che la superficie lunare e che è prodotto dall’impatto di meteoriti e dalla successiva aggregazione.

A livello globale, invece, i prossimi passi saranno guidati dal Giappone: nell’agosto 2005, l’agenzia spaziale giapponese dovrebbe lanciare Lunar-A, una missione che lascerà cadere su luoghi opposti della superficie della luna due penetratori di circa 80 cm e del diametro di circa 16 centimetri, con a bordo dei sismografi. Questo ci dovrebbe permettere di studiare i lunamoti e di capire se la Luna ha un nucleo con caratteristiche geofisiche particolari.

Successivamente ancora il Giappone intende lanciare la missione SELENE, che oltre ad avere ambizioni scientifiche, sarà anche un test di atterraggio sul nostro satellite.

Nel 2008, infine, è attesa una missione della NASA, la Lunar Reconoissance Orbiter, che ha lo scopo di identificare un possibile luogo di atterraggio.

Nota:

Le interviste

Dal maggio 2000, con cadenza settimanale, RAI NEWS 24 - canale televisivo digitale della RAI dedicato all'aggiornamento in tempo reale - riserva all'ESA uno spazio di approfondimento di 5 minuti: un'intervista su una notizia di attualità legata alle attività nello spazio.

I servizi vengono ritrasmessi ulteriormente su RAI International e RAI 3. Si va dagli approfondimenti sulla Stazione Spaziale Internazionale, alle scoperte scientifiche dei satelliti dedicati all'astronomia, alle applicazioni concrete legate alle osservazioni della Terra dallo spazio.

Il giornalista della Rai, Lorenzo di Las Plassas, passa cinque minuti con il rappresentante dell'ESA, Stefano Sandrelli, per dare un'idea dell'argomento e per approfondirne un aspetto, in modo che, leggendo di seguito le interviste relative a uno stesso settore se ne abbia uno spaccato sempre più ampio, venendo a conoscenza di cose sempre nuove.

Per ulteriori informazioni, rivolgersi a: Simonetta.Cheli@esa.int.