predecessori
Il primo rover ad atterrare con successo su Marte è stato l'American Sojourner. Come parte del programma Mars Pathfinder, nel 1997, ha lavorato sul pianeta per tre mesi interi, a volte superando la durata stimata. Il rover non ha dovuto affrontare compiti particolarmente difficili: il fatto stesso di trovare un apparato robotico terrestre sul Pianeta Rosso ha fatto scalpore nel mondo. Tuttavia, Sojourner è riuscito a inviare molte fotografie di Marte, oltre a condurre semplici studi meteorologici e geologici.
Due anni dopo, la NASA ha nuovamente inviato una missione su Marte nello spazio, finalizzata a uno studio dettagliato del suolo e delle condizioni climatiche del pianeta. La missione Mars Polar Lander si è conclusa con un fallimento: il veicolo di discesa si è schiantato per ragioni ancora sconosciute. A bordo della navicella è scomparso anche il radar laser russo (lidar), progettato per studiare la composizione dell'atmosfera.
Gli americani sono entrati nel 21° secolo come leader mondiali indiscussi nell'esplorazione di Marte e hanno confermato il loro successo nel 2003 con il lancio del programma Mars Exploration Rover. Secondo il piano, due rover avrebbero dovuto studiare il pianeta: Spirito e Opportunità. Entrambi i lander rover sono atterrati sulla superficie di Marte nel gennaio 2004 con un intervallo di 21 giorni terrestri. Il design di Opportunity si è rivelato così affidabile e durevole che il rover ha continuato a funzionare fino a giugno 2018.
Ora un rover Curiosity da 900 chilogrammi con una fonte di energia a radioisotopi sta operando su Marte, che ha colpito il pianeta nell'agosto 2012. Il suo compito principale è quello di perforare ed esaminare i campioni. Al momento, la missione è stata estesa a tempo indeterminato.
Questo non era abbastanza per gli americani, e anche prima, nel 2008, una piccola stazione Phoenix apparve sul pianeta, una delle cui missioni era quella di cercare la vita extraterrestre. Il dispositivo non era adatto al movimento, era relativamente economico (400 milioni di dollari) e ha vissuto in uno stato attivo solo per pochi mesi. Tuttavia, Phoenix ha scoperto l'acqua su Marte ed ha effettuato una semplice analisi chimica del suolo.
Gli americani hanno impiegato quasi dieci anni per sostituire il robot di esplorazione stazionario che è andato offline nell'autunno del 2008. La stazione sismica di Marte con la piattaforma InSight della NASA è atterrata sul pianeta nel 2018 e fino ad oggi ha inviato con successo i risultati della ricerca sulla Terra.
La presenza di un apparato marziano mobile e uno fisso non è chiaramente sufficiente per gli americani. Per consolidare la sua presenza su Marte, il 18 febbraio 2021, il rover Perseverance è atterrato in superficie. E ha il suo elicottero.
C'è vita su Marte?
Prima di tutto, Perseverance è il più grande rover che è stato sganciato finora sul Pianeta Rosso. Elon Musk una volta ha catapultato la sua roadster elettrica nello spazio e la NASA ha inviato un rover delle dimensioni di un'auto su Marte. La perseveranza è lunga circa 3 metri, larga 2,7 metri e alta 2,2 metri. Per un rover piuttosto grande sono stati utilizzati materiali super resistenti e ultraleggeri, motivo per cui il peso del dispositivo in condizioni terrestri supera a malapena una tonnellata. In condizioni di Marte, Perseverance peserà due volte e mezzo di meno.
Il lancio di un progetto così complesso e costoso (oltre 3 miliardi di dollari) deve essere supportato da un apposito programma di ricerca su Marte. Per giustificare la spesa, gli americani hanno dotato il rover di diversi gadget interessanti contemporaneamente.
Innanzitutto, questo è l'apparato modello MOXIE per la sintesi dell'ossigeno dall'anidride carbonica nell'atmosfera marziana, la cui proporzione raggiunge il 93%. In teoria, tutto è molto semplice: dalla molecola di anidride carbonica CO2 strappiamo l'ossigeno atomico e lo combiniamo con uno degli stessi. Lo scarico produce monossido di carbonio e ossigeno molecolare, che è abbastanza traspirante.
Prima di ciò, in condizioni spaziali, l'ossigeno veniva sintetizzato mediante elettrolisi dell'acqua, ma per la vita di una persona è necessario un intero chilogrammo di acqua al giorno - questo metodo non è applicabile a Marte. In breve, l'apparato MOXIE comprime l'anidride carbonica, la riscalda fino a 800 gradi e fa passare una corrente elettrica attraverso di essa. Di conseguenza, viene rilasciato ossigeno puro all'anodo della cella a gas e monossido di carbonio all'anodo. Quindi la miscela di gas viene raffreddata, controllata per purezza e rilasciata nell'atmosfera di Marte.
Ovviamente, in un lontano futuro, migliaia di tali generatori trasformeranno l'anidride carbonica marziana in un'atmosfera a misura d'uomo. È interessante notare che questa tecnologia non è la più progressista. Tuttavia, secondo la teoria, da due molecole di CO2 viene prodotto un solo O2… E questo è molto lontano dalla reale efficacia di tali installazioni. Molto più interessante è l'idea di scindere l'anidride carbonica in carbonio C e una molecola O2… Nel 2014 la rivista Science ha pubblicato un metodo per la sintesi dell'ossigeno da CO2 sotto l'influenza di laser ultravioletti. Cinque anni dopo, il California Institute of Technology ha avuto l'idea di accelerare e colpire le molecole di anidride carbonica su superfici inerti come la lamina d'oro. Come risultato di questo barbaro trattamento, l'anidride carbonica viene scissa in ossigeno molecolare e carbonio, cioè fuliggine. Ma mentre tali tecniche sono lontane dalla perfezione tecnologica e la NASA deve accontentarsi di dispositivi come MOXIE.
Il secondo gadget interessante per il rover è il PIXL, progettato per scansionare l'area circostante con i raggi X. Il dispositivo esegue test a distanza del suolo alla ricerca di sostanze chimiche ed elementi che possono essere indicatori di esseri viventi. Gli sviluppatori assicurano che PIXL è in grado di riconoscere più di 26 elementi chimici. Un compito simile viene svolto dallo scanner multifunzionale SuperCam, che è in grado di determinare la composizione atomica e molecolare delle rocce da sette metri. Per questo, è dotato di un laser e di sensori a infrarossi altamente sensibili.
E non è tutto. L'analisi per la presenza di tracce di vita è effettuata dagli "esperti forensi" SHERLOC e WATSON. SHERLOC lavora nella gamma dell'ultravioletto, sondando le rocce circostanti con un laser. Il principio è molto simile al lavoro di un investigatore terrestre alla ricerca di prove biologiche con una torcia UV. WATSON, a sua volta, cattura tutto ciò che accade sulla fotocamera. Una coppia di sensori insieme a una radiografia PIXL si trovano all'estremità del braccio del rover.
La perseveranza non ha un trapano per esplorare l'interno di Marte. A tale scopo viene utilizzato lo scanner radar RIMFAX, in grado di "scansionare" Marte fino a una profondità di 10 metri. Il GPR mapperà la superficie sottostante e cercherà depositi di ghiaccio marziano.
Marte rover con elicottero
Il principale "spettacolo" di Perseverance non sono i supergadget descritti sopra e nemmeno una centrale nucleare, ma il primo aereo in assoluto per Marte. Dopo essere atterrato nel cratere marziano di Jezero, il rover ha portato sotto la sua pancia un elicottero coassiale in miniatura. Nella migliore tradizione dell'astronautica americana, il nome dell'elicottero è stato scelto dalla concorrenza e il migliore è stato Ingenuity. Di Vaniza Rupani, undicesima elementare di Northport.
L'elicottero non trasporta alcuna attrezzatura scientifica. Il suo compito principale è dimostrare il potenziale di volo nell'atmosfera di Marte, che consiste quasi interamente di anidride carbonica. L'atmosfera del Pianeta Rosso è simile per densità a quella della Terra, ma la gravità è 2,5 volte inferiore. L'aereo tira di 1, 8 chilogrammi e per il suo peso è dotato di eliche relativamente piccole (velocità di rotazione - 2537 giri/min) - bonus di gravità marziana. Tuttavia, l'enorme calo di temperatura sulla superficie del pianeta ha costretto gli ingegneri a costruire un complesso sistema di protezione termica su un elicottero. Il primo volo di Ingenuity è previsto non prima dell'8 aprile e l'intero programma di test dovrebbe essere completato entro un mese. L'elicottero è usa e getta: dopo i test rimarrà su Marte come detriti alieni. Anche la perseveranza alla fine si trasformerà in un pezzo morto di leghe costose, ma il suo ciclo di vita è molto più lungo.
Si presume che Perseverance lascerà cadere il suo satellite in un contenitore protettivo a forma di chitarra, arretrare di diverse decine di metri e lanciare a distanza un programma di volo di prova. L'elicottero dovrà sorvolare il rover senza uscire dall'area di sorveglianza di telecamere e scanner. La parte più difficile è sopravvivere alla prima fredda notte marziana per un elicottero in miniatura. Se stai leggendo il materiale prima dell'8 aprile 2021, il rover marziano si sta dirigendo verso l'aeroporto preselezionato per il lancio di Ingenuity.
