La missione per portare Marte sulla Terra perde pezzi (ma è un bene)

Mars 2020, la missione della NASA attualmente in corso su Marte, sta andando alla grande.

Il rover Perseverance sta raggiungendo tutti gli obiettivi scientifici previsti, con la raccolta di campioni che procede ottimamente sebbene qualche saltuario intoppo (sempre risolto). Non ci si può lamentare neanche dei tempi morti di spostamento, minimizzati grazie alle avanzate capacità di guida autonoma che alcuni mesi fa hanno permesso al rover di spostarsi per 5 km in appena 35 giorni. Una “maratona” mai neanche avvicinata da altri rover marziani prima di lui.

Si è poi rivelato una parte importante della missione anche l’elicottero Ingenuity, pensato come dimostratore tecnologico dalla breve vita e sviluppato per studiare più che altro la fattibilità del decollo nell’atmosfera marziana tramite appena cinque brevi voli e spostamenti. Ebbene, dopo quasi un anno e mezzo di lavoro ha accumulato 29 voli per un totale di oltre 7 km di distanza percorsa e 55 minuti complessivi di volo, e la sua vita operativa non è ancora conclusa!

Quello che non tutti sanno è che Perseverance, con le sue capacità di raccolta e conservazione di campioni di roccia e regolite,  è un tassello di un progetto molto più esteso chiamato Mars Sample Return. Con questo nome si fa riferimento alla complicatissima missione, a sviluppo congiunto ESA e NASA, che mira a riportare sulla Terra questi stessi campioni che il rover è attualmente impegnato a raccogliere.

La prima versione della missione prevedeva un rover di raccolta (appunto Perseverance) che al termine delle sue operazioni avrebbe deposto le fiale con i preziosi campioni al suolo, lungo il suo percorso o in poche aree attentamente selezionate. Queste sarebbero poi state raccolte da un secondo robot, Sample Fetch Rover, con arrivo previsto a metà degli anni ’20, che le avrebbe inserite all’interno di un piccolo razzo a propellente solido lungo 3 metri, il Mars Ascent Vehicle, integrato nel medesimo lander ospitante anche il rover.
Attraverso il primo decollo spaziale mai compiuto dalla superficie di Marte il preziosissimo carico sarebbe stato portato così in orbita per il rendezvous con Earth Return Orbiter. Questo è un piccolo satellite, che avrebbe atteso in orbita attorno al pianeta, sviluppato per raccogliere la capsula con le fiale e fare ritorno verso la Terra. La conclusione della missione, con l’atterraggio e arrivo a destinazione della capsula, è stimato per l’inizio degli anni ’30.
Si tratta della missione robotica più complessa mai sviluppata, concepita per darci una conoscenza di Marte impossibile da ottenere con le limitazioni dovute a dimensioni e peso degli apparati che possiamo attualmente integrare nei rover.

L’abbondante uso del condizionale che ho fatto è legato alla recentissima revisione della missione – system requirements review – operata dalle due agenzie coinvolte.

Cosa cambia? Prova a riassumercelo questa immagine, epica raccolta di tutti gli apparati coinvolti nell’operazione. Manca qualcosa?

L’obiettivo è semplificare: la complessità, nello spazio più che in altri campi, comporta più costi e maggiori rischi.
Dopo aver analizzato e aggiornato l’aspettativa di operatività di Perseverance, è stato deciso di annullare lo sviluppo del rover che sarebbe stato dedicato alla raccolta e inserimento delle fiale nel Mars Ascent Vehicle. Sarà invece lo stesso Perseverance a trasportare verso l’apposito lander il proprio carico. L’inserimento vero e proprio a bordo dovrebbe poi avvenire per mezzo di un braccio robotico sviluppato dall’ESA e dal poco originale nome Sample Transfer Arm.

Una seconda possibilità di recupero delle fiale sarà offerta anche da due elicotteri che il lander porterà con sé e sviluppati sulla base del progetto di Ingenuity. Lo scopo di questi droni sarà offrire un’alternativa al recupero dei campioni, magari su lunghe distanze, avvicinandoli a portata del braccio integrato nel lander.

La fase di sviluppo dei design dovrebbe iniziare a ottobre e durare un anno. Durante questo tempo saranno completati lo sviluppo tecnologico e la produzione di prototipi delle componenti più importanti.

Sono state comunicate/confermate anche le date attese per i vari step della missione. Tra l’autunno del 2027 e l’estate del 2028 dovrebbero essere lanciati rispettivamente l’Earth Return Orbiter e il Sample Retrieval Lander, mentre il ritorno a Terra dei campioni è attualmente programmato per il 2033.

Non è facile comprendere quale passo avanti gigantesco questo progetto decennale rappresenti. C’è lo sviluppo di tecnologie estremamente complesse, l’unione di svariate missioni planetarie e non ultimo il trionfo della collaborazione internazionale (forse da non dare così per scontato in questi tempi grigi). E l’umanità potrà auspicabilmente iniziare a studiare, nell’arco di svariati decenni e con tecnologie ancora da inventare, dei campioni di suolo extraterrestre che in un tempo lontanissimo fu favorevole alla vita.

Fonti:
https://www.jpl.nasa.gov/news/nasa-will-inspire-world-when-it-returns-mars-samples-to-earth-in-2033
https://mars.nasa.gov/msr/