Su Marte, l’anno della sorpresa e della scoperta per il rover e l’elicottero della NASA

Un anno fa, il rover Perseverance della NASA stava accelerando per schiantarsi su Marte, avvicinandosi alla sua destinazione dopo un viaggio di 290 milioni di miglia e sette mesi dalla Terra.

Il 18 febbraio dello scorso anno, il veicolo spaziale che trasportava la sonda è penetrato nell’atmosfera marziana a una velocità di 13.000 miglia orarie. In soli sette minuti – quelli che gli ingegneri della NASA chiamano “sette minuti di terrore” – doveva decollare Una serie di manovre per stendersi dolcemente perseverare in superficiee.

A causa di minuti di ritardo nelle comunicazioni radio che interrompono il sistema solare, le persone che erano al centro di controllo della missione presso il Jet Propulsion Laboratory della NASA in California quel giorno erano solo spettatori. Se qualcosa va storto, non avranno tempo per cercare di aggiustarlo e la missione da 2,7 miliardi di dollari per cercare prove che qualcosa sia vissuto sul Pianeta Rosso, sarebbe finita in un cratere appena scavato.

Ma la perseveranza ha avuto una prestazione eccellente, Invia a casa riprese video esilaranti mentre atterra. La NASA ha aggiunto al suo gruppo di robot che esplorano Marte.

“L’auto stessa si comporta molto bene”, ha affermato Jennifer Trosper, direttrice del Perseverance Project.

Dodici mesi dopo, la persistenza è dentro Un cratere largo 28 miglia noto come Jezero. Dal terreno, è chiaro che più di tre miliardi di anni fa, Jezero era uno specchio d’acqua grande più o meno come il lago Tahoe, con fiumi che scorrevano da ovest verso l’esterno verso est.

La prima cosa che fece Perseverance fu schierare l’Ingenuity, un piccolo elicottero robotico e la prima macchina volante di questo tipo a decollare su un altro pianeta. Perseverance ha anche dimostrato una tecnologia per generare ossigeno che sarà necessario quando gli astronauti raggiungeranno finalmente Marte.

Il rover ha quindi deciso di deviare dai suoi piani di esplorazione originali per studiare il fondo del cratere in cui era atterrato. Si scopre che le rocce lì non sono ciò che gli scienziati si aspettavano. Mi sono imbattuto in problemi diverse volte durante il tentativo di raccogliere nuclei di roccia – cilindri delle dimensioni di bastoncini di gesso – che alla fine sarebbero stati restituiti sulla Terra da una futura missione. Gli ingegneri sono stati in grado di risolvere i problemi e quasi tutto funziona bene.

“È stato un anno molto eccitante e talvolta stressante”, ha affermato Joel Horowitz, professore di scienze della Terra alla Stony Brook University di New York, membro del team scientifico della missione. “Il ritmo di lavoro è stato assolutamente incredibile.”

Dopo mesi passati a setacciare il fondo del cratere, il team della missione si sta ora preparando a dirigersi verso il principale evento scientifico: l’esplorazione di un delta di un fiume in secca lungo il bordo occidentale di Jezero.

È qui che gli scienziati si aspettano di trovare rocce sedimentarie che potrebbero contenere reperti massicci e forse anche segni dell’antica vita marziana, se è presente un’antica vita marziana.

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“I delta, almeno sulla Terra, sono ambienti abitabili”, ha affermato Amy Williams, professoressa di geologia all’Università della Florida e membro del team scientifico di Perseverance. “C’è acqua. C’è sedimento attivo che viene trasportato da un fiume a un lago. “

Tali sedimenti possono catturare e trattenere particelle di carbonio associate alla vita. “È un posto eccellente per cercare il carbonio organico”, ha affermato il dott. Williams. “Quindi speriamo che il carbonio organico originario di Marte sia concentrato in quegli strati”.

La perseveranza non è mai sbarcata a più di un miglio dal delta. Anche a distanza, la telecamera a occhio d’aquila può rivelare gli strati sedimentari attesi. C’erano anche massi, alcuni delle dimensioni di automobili, seduti sul delta, e massi che si riversavano nel cratere.

“Racconta tutto una grande storia”, ha detto Jim Bell, uno scienziato planetario dell’Arizona State University.

I dati confermano che ciò che le immagini orbitali suggeriscono è un delta di un fiume lo è davvero e che la storia dell’acqua qui è complessa. Le rocce, che quasi certamente provenivano dalle alture circostanti, indicano periodi di violente inondazioni a Jezero.

Non è stata solo una lenta e delicata sedimentazione di limo, sabbia e fango”, ha affermato il dottor Bell, che funge da investigatore principale per le avanzate telecamere Perseverance montate sull’albero.

Inizialmente i responsabili della missione avevano pianificato di dirigersi direttamente verso il delta dal sito di atterraggio. Ma il rover è sceso in un punto in cui la strada diretta era intasata da dune di sabbia che non poteva attraversare.

Sono rimasti sbalorditi dalle formazioni geologiche del sud.

“Siamo arrivati ​​​​in una posizione sorprendente e ne abbiamo avuto il meglio”, ha affermato Kenneth Farley, un geofisico del Caltech che funge da scienziato del progetto che guida la ricerca.

Poiché Jezero è un cratere che un tempo era un lago, ci si sarebbe aspettato che il suo fondo fosse costituito da massi formati da sedimenti che si sono depositati sul fondo.

Ma a prima vista, la mancanza di strati significa “non sembra visibilmente sedimentario”, ha affermato Catherine Stack-Morgan del Jet Propulsion Laboratory della NASA, vice scienziata del progetto. Allo stesso tempo, non c’era nemmeno una chiara indicazione che fosse di origine vulcanica.

Ha detto Nicholas Tosca, Professore di Mineralogia e Petrologia all’Università di Cambridge in Inghilterra e membro del team scientifico.

Mentre scienziati e ingegneri stavano valutando se andare a nord oa sud, il team che ha costruito un elicottero robotico chiamato Ingenuity ha sperimentato le loro innovazioni.

L’elicottero è stato un’aggiunta tardiva alla missione e doveva servire come prova del concetto per volare nel nulla di Marte.

Il 18 aprile dello scorso anno, Creativity è salita a un’altezza di 10 piedi, è rimasta sospesa per 30 secondi e poi è tornata a terra. Il volo è durato 39,1 secondi.

Nelle settimane successive, Ingenuity ha effettuato altri quattro voli per aumentare il tempo, la velocità e la velocità.

Ciò ha aiutato a evitare di perdere tempo guidando verso rocce insolite che sembravano interessanti nelle foto dall’orbita.

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“Abbiamo inviato l’elicottero e abbiamo visto le foto, e sembravano molto simili a quello che eravamo”, ha detto la signora Trosper. “Quindi abbiamo scelto di non guidare”.

L’elicottero continua a volare. Ha appena completato il suo diciannovesimo volo ed è ancora in ottima forma. Le batterie sono ancora in carica. L’elicottero ha dimostrato la sua capacità di volare con tempo più fresco e magro nei mesi invernali. È riuscito a rimuovere la maggior parte della polvere caduta su di esso durante una tempesta di sabbia a gennaio.

“Tutto sembra verde su tutta la linea”, ha affermato Theodore Tzanitos, che guida il team di innovazione di JPL.

Durante l’esplorazione delle rocce a sud del sito di atterraggio, gli scienziati hanno risolto alcuni dei loro misteri quando il rover ha usato le sue punte da trapano per scavare buchi poco profondi in due di esse.

“Oh mio Dio, sembra vulcanico”, ha detto il dottor Stack Morgan, ricordando la sua reazione. “Esattamente quello che ti aspetteresti da una colata di lava basaltica.”

Gli strumenti portati da Perseverance per studiare i costituenti delle rocce di Marte possono effettuare misurazioni ben definite su frammenti di roccia piccoli come un granello di sabbia. Le telecamere sul braccio robotico possono scattare foto ravvicinate.

Quelle osservazioni hanno rivelato grandi granelli di olivina, un minerale igneo che può accumularsi sul fondo di una grande colata lavica. Successive fratture sono comparse tra granelli di olivina riempiti di carbonato, un minerale formato dalle interazioni con l’acqua.

Il pensiero ora è che il fondo del cratere Jezero sia la stessa roccia ignea ricca di olivina osservata da un’astronave orbitante nell’area. Potrebbe essersi formato prima che il cratere fosse riempito d’acqua.

I sedimenti del lago potrebbero aver ricoperto le rocce, con l’acqua che filtra attraverso i sedimenti per riempire le fratture di carbonato. Poi, lentamente, nel corso di alcuni miliardi di anni, i venti hanno portato via il sedimento.

È difficile per i geologi sulla Terra pensare al fatto che l’aria rarefatta su Marte può erodere molta roccia.

“Non puoi trovare paesaggi vicini a quelli sulla Terra”, ha detto il dottor Farley.

Il momento più inquietante durante il primo anno si è verificato durante la raccolta di campioni di roccia. Per decenni, gli scienziati planetari hanno sognato di portare pezzi di Marte sulla Terra, dove possono studiarli utilizzando attrezzature all’avanguardia nei laboratori.

La perseveranza è il primo passo per trasformare questo sogno in realtà scavando nuclei di roccia e sigillandoli in tubi. Tuttavia, il rover non ha modo di ottenere campioni di roccia da Marte e tornare sulla Terra; chi sta aspettando Un’altra missione nota come il ritorno del campione di MarteÈ una collaborazione tra la NASA e l’Agenzia spaziale europea.

Durante lo sviluppo della punta del trapano tenacity, gli ingegneri l’hanno testata utilizzando una varietà di rocce macinate. ma allora La prima roccia su Marte che ho cercato di perseverare scavando Si scopre che sono diversi da tutte le rocce della Terra.

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Le rocce nel loro nucleo si sono trasformate in polvere durante la perforazione e sono scivolate fuori dal tubo. Dopo diversi successi, un altro tentativo di scavo ha avuto problemi. La ghiaia è caduta dal tubo in una parte scomoda del rover – il cerchio in cui sono conservate le punte del trapano – e ci sono volute settimane di risoluzione dei problemi per ripulire i detriti.

“Questo è stato eccitante, e non necessariamente nel migliore dei modi”, ha affermato il dottor Stack Morgan. “Il resto dell’esplorazione è andato davvero bene.”

Perseverance a un certo punto rilascerà alcuni dei suoi campioni di roccia per un rover nella missione di ritorno su Marte. Questo per evitare che lo scenario da incubo della perseveranza muoia e non c’è modo di ottenere le rocce che contiene.

La velocità massima di Perseverance è più o meno la stessa di Curiosity, il rover della NASA ha toccato un altro cratere nel 2012. Ma i programmi di guida autonoma migliorati significano che può coprire distanze più lunghe in un solo volo. Per raggiungere il delta, perseverare è necessario tornare indietro fino all’approdo per poi imboccare un percorso intorno alle dune a nord.

Può raggiungere il delta verso la fine di maggio o l’inizio di giugno. La creatività cercherà di stare al passo con la perseveranza.

L’elicottero vola più velocemente di quanto possa guidare il rover, ma dopo ogni volo i suoi pannelli solari devono assorbire la luce solare per diversi giorni per ricaricare le batterie. La perseveranza, sostenuta dal calore di una grande massa di plutonio, può guidare giorno dopo giorno dopo giorno.

Tuttavia, l’elicottero potrebbe essere in grado di prendere una scorciatoia attraverso le dune.

“Stiamo pianificando di raggiungere il delta”, ha detto il signor Tzanitos. “E stiamo discutendo di cosa sta succedendo al di fuori del delta del fiume.”

Ma ha aggiunto che ogni giorno potrebbe essere l’ultimo giorno per lo splendore, progettato per durare solo un mese. “Speri di essere abbastanza fortunato da continuare a volare e continueremo quella serie il più a lungo possibile”, ha detto.

Una volta che Perseverance raggiungerà il delta, la scoperta più emozionante saranno le immagini di quelli che sembravano essere microfossili. In questo caso, “dobbiamo iniziare a chiederci se alcune sfere di materia organica sono disposte in una forma che delinea la cellula”, ha detto la geobiologa del MIT Tanya Bosak.

È improbabile che il perseverante veda qualcosa di inequivocabile dai resti di un essere vivente. Questo è il motivo per cui è così importante riportare le rocce sulla Terra per un esame più attento.

Il dottor Bossack non ha una forte opinione sull’esistenza di vita su Marte.

“Stiamo davvero cercando di entrare quando abbiamo pochissime conoscenze”, ha detto. “Non abbiamo idea di quando i processi chimici si siano uniti per formare la prima cellula. Quindi forse stiamo guardando qualcosa che stava solo imparando com’è la vita”.

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