Mars Science Laboratory “Curiosity”

In un precedente articolo su Marte avevo parlato anche della sua esplorazione, ma non avevo menzionato questa missione, all’epoca ancora in viaggio verso il Pianeta Rosso, a causa di una mia svista. Ora, visto che la sonda ha toccato con successo il suolo marziano esattamente un mese fa, è venuto il momento di colmare questa lacuna!

Il Mars Science Laboratory, detto “Curiosity” è il lander più avanzato che abbia mai raggiunto Marte ed è anche una delle sonde più avanzate della storia dell’astronautica.
La sonda è infatti dotata dei più avanzati strumenti di ricerca, forniti dalle agenzia spaziali di tutto il mondo. Vediamo i più importanti:

• La MastCam riprende immagini stereoscopiche a colori veri alla risoluzione di 1200×1200 pixel; è usata per riprendere immagini panoramiche (utilizzate per esempio per programmare la rotta da seguire sul suolo marziano), può anche riprendere video ad alta risoluzione (1280×720 pixel) a 10 frame per secondo;
• La Mars Hand Lens Imager è montata su un braccio meccanico è verrà usata per riprendere immagini microscopiche in veri colori del suolo e delle rocce a una risoluzione di 1600×1200 pixel; il braccio può illuminare i campioni con luce bianca e luce UV;
• Il ChemCam è uno strumento che con un laser infrarosso può vaporizzare piccole parti delle rocce e poi analizzarne lo spettro di emissione, in modo da scoprire la composizione chimica del campione;
• Il Radiation Assessment Detector serve ad analizzare i vari tipi di radiazioni presenti sulla superficie marziana, in modo da fornire dati che consentano di sviluppare delle protezioni per i primi astronauti che sbarcheranno sul pianeta, la cui missione è prevista fra qualche decennio.

Curiosity ha a bordo molti altri strumenti, questi erano solo i più importanti. Ecco uno schema che illustra i componenti principali:

Un altro record sono le dimensioni, infatti questo è il più grande lander che abbia raggiunto Marte, vediamo una fotografia per capire meglio le dimensioni:

Quello bianco a destra e Curiosity; quello a sinistra è un modello uguale ai due famosi lander Spirit e Opportunity, che hanno raggiunto Marte nel 2004; quello al centro è il Sojourner, il primo rover impiegato su Marte, giunto nel 1997 nell’ambito della missione Mars Pathfinder.
Il nuovo lander è lungo circa 3 metri e pesa 900 Kg, di cui un’ottantina di strumentazione scientifica. Può ragiungere una velocità di circa 90 metri l’ora e si muoverà per circa 6 Km nel cratere di Gale, ovvero il luogo dell’atterraggio. È stata progettata per durare un anno marziano, ovvero circa due anni terresti, ma è molto probabile che funzioni molto più a lungo, come i già citati Spirit e Opportunity; un’ulteriore differenza da questi ultimi che potrebbe far funzionare Curiosity ancora più a lungo è il fatto che è alimentata da un generatore termoelettrico a radioisotopi, ovvero un dispositivo che produce elettricità sfruttando il calore generato dal decadimento di alcuni isotopi radioattivi che contiene, cosa che rende la sonda immune dai problemi di accumulo della polvere sui pannelli solari che hanno condannato a “morte” Spirit, invischiato in un cratere sabbioso. Per fare un esempio, la famosa sonda Voyager 2 è alimentata da un generatore simile ed è in funzione dal luglio 1977, si prevede che a regime ridotto la sua energia si esaurirà verso il 2025.
I dati raccolti dal lander possono essere trasmessi sulla Terra direttamente oppure attraverso la ritrasmissione da parte di uno dei numerosi orbiter (satelliti) che girano attorno a Marte, perché essi hanno una maggiore potenza di trasmissione. In ogni caso, un segnale radio impiega mediamente un quarto d’ora per arrivare sulla Terra.

Viste le sue dimensioni, anche il suo viaggio e il suo sviluppo sono stati un po’ movimentati. Curiosity sarebbe dovuta essere lanciata nel 2009, ma il ritardo nello sviluppo degli attuatori ha imposto il rinvio del lancio alla finestra successiva, nel novembre 2011. Il landing, come si dice in gergo, è avvenuto il 6 agosto 2012. Vediamo un paio di rappresentazioni per capire meglio come è avvenuto l’atterraggio.

Una volta raggiunto Marte, la sonda è entrata nella sua rarefatta atmosfera protetta da uno scudo termico del diametro di 4,5 metri; in questa fase la rotta  è stata corretta mediante dei razzi.
Ridotta la velocità si è aperto il grande paracadute del diametro di 16 metri; in questa fase una telecamera ha mappato il terreno su cui si sarebbe posato il lander.

A bassa velocità ci si è liberati del paracadute e dello scudo termico, però questa volta la sonda non si è posata con gli airbag (come per tutti gli altri rover che hanno raggiunto il Pianeta Rosso) ma è stato usato un modulo di discesa che teneva sospesa la sonda sotto di lui e rallentava mediante dei propulsori a idrazina.
Il modulo col rover sospeso doveva apparire più o meno così:

Questo sistema di rientro atmosferico è molto più preciso di quello basato sugli airbag e ha consentito di piazzare la sonda a pochi metri di distanza dal punto previsto all’interno del cratere di Gale.

Per ora l’articolo finisce qui: Curiosity è operativa solo da un mese, ma parleremo prontamente delle sue prossime scoperte!