Il 30 luglio partirà la missione Mars 2020 con il lancio del rover Perseverance verso Marte insieme ad Ingenuity, il primo elicottero oltre la Terra

La missione Mars 2020 con il suo rover Perseverance fa parte del Mars Exploration Program della NASA, uno sforzo a lungo termine di esplorazione robotica del Pianeta Rosso. La missione Mars 2020 si rivolge a obiettivi scientifici prioritari per l’esplorazione di Marte, compresa l’astrobiologia, materia chiave per la potenziale vita su Marte. La missione è un passo successivo non solo perché cercherà segni di condizioni abitabili nel passato del Pianeta Rosso, ma anche segni dell’eventuale vita microbica passata. Oltre al rover Perseverance, sarà effettuato anche il primo volo su Marte grazie all’elicottero Ingenuity. L’arrivo è previsto per il 18 febbraio 2021 presso il Cratere di Jezero.

Il rover Perseverance. Credit: NASA/JPL

Il sistema di atterraggio della missione Mars 2020 include un paracadute, un veicolo di discesa e un approccio chiamato “manovra a cielo aperto” per abbassare il rover su un cavo durante gli ultimi secondi prima dell’atterraggio. Questo tipo di sistema offre la possibilità di far atterrare un rover molto grande e pesante sulla superficie di Marte in un’area più precisa di quanto fosse possibile prima dell’atterraggio di Curiosity.

Il rover Perseverance

Il design del rover Perseverance si basa in gran parte sul rover Mars Curiosity (incluso il sistema di atterraggio). Questo riduce costi e rischi della missione. Il sistema di mobilità a lungo raggio del rover Perseverance gli consente di viaggiare sulla superficie di Marte per una distanza da 5 a 20 chilometri. Perseverance possiede un trapano in grado di raccogliere campioni di roccia e campioni dei terreni più interessanti e metterli da parte in una “cache” sulla superficie di Marte. Una missione futura potrebbe potenzialmente restituire questi campioni sulla Terra. Ciò aiuterebbe gli scienziati a studiarli nei laboratori con attrezzature speciali delle dimensioni di una stanza che sarebbero troppo grandi per essere trasportate su Marte. La missione offre anche l’opportunità per raccogliere conoscenze e dimostrare tecnologie per le future spedizioni umane su Marte. Ad esempio, test per produrre ossigeno dall’atmosfera marziana.

Simulazione della missione Mars 2020

Il lancio

Il lancio è previsto per le 13:50, ora italiana, del 30 luglio 2020 da Cape Canaveral. In questi mesi, Terra e Marte sono in una buona posizione l’una rispetto all’altro. E’ meno “lungo e costoso” viaggiare verso il Pianeta Rosso in questo momento, rispetto ad altre volte in cui Terra e Marte si trovano in posizioni diverse nelle loro orbite. 

Il rover Perseverance ed Ingenuity. Credit: NASA/JPL

Ingenuity, il primo elicottero su un altro mondo

Mars Helicopter, Ingenuity, è una dimostrazione tecnologica per testare il volo a motore su un altro mondo per la prima volta. Una serie di test di volo verranno eseguiti su una finestra sperimentale di 30 giorni marziani che inizieranno nella primavera del 2021. Per il primo volo, l’elicottero decollerà a pochi metri dalla superficie, si alzerà per circa 20-30 secondi e atterrerà. Sarà un traguardo importante: il primissimo volo a motore nell’atmosfera estremamente sottile di Marte! Successivamente, tenterà ulteriori voli di distanza progressivamente maggiore e maggiore altitudine. Dopo che l’elicottero avrà completato la sua dimostrazione tecnologica, Perseverance continuerà la sua missione scientifica.

Ingenuity in azione

Ingenuity tenterà fino a cinque voli a motore (esclusivamente come dimostrazione tecnologica) nella sottile aria marziana, che è inferiore all’1% della densità dell’atmosfera terrestre.

Ingenuity in volo. Credit: NASA/jpl

Questi voli saranno rapidi, ciascuno della durata di circa 90 secondi dal decollo all’atterraggio (tempo disponibile prima che le batterie di Ingenuity si scarichino). Per spingere abbastanza aria verso il basso per creare un sollevamento verso l’alto, le sue pale devono girare a circa 2.800 giri al minuto, 10 volte più veloci degli elicotteri sulla Terra, quindi ogni volo consumerà circa 350 watt di potenza. Le batterie a energia solare di Ingenuity impiegheranno un giorno intero marziano (un po’ più lungo di un giorno terrestre) per ricaricarsi tra i voli. L’altitudine di picco sarà di soli 5 metri circa, ma le condizioni che dovrà affrontare saranno paragonabili a quelle sperimentate a 30 chilometri circa sulla Terra.

Il cratere di Jezero sulla superficie di Marte è situato sul lato occidentale di Isidis Planitia.
Credit: NASA/JPL

Ingenuity, caratteristiche e missione

  • Primo test di volo a motore su un altro pianeta.
  • Costruito per essere leggero (carbonio) e abbastanza forte da poter essere riposto sotto il rover Perseverance e resistere al duro ambiente marziano dopo essere arrivato sulla superficie. L’elicottero pesa meno 1,8 chilogrammi.
  • Abbastanza potente da decollare nella sottile atmosfera di Marte. L’atmosfera di Marte è molto sottile: meno dell’1% della densità della Terra.
  • L’elicottero può volare fino a 90 secondi, a distanze di circa 300 metri alla volta e circa da 10 a 15 piedi da terra. Non è cosa da poco rispetto al primo volo di 12 secondi dell’aereo dei Fratelli Wright.
  • L’elicottero vola da solo, senza controllo umano. Deve decollare, volare e atterrare, con comandi minimi dalla Terra inviati in anticipo.

Riferimenti:

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