MARTE/ Sonda MAVEN: un tuffo spericolato nell’atmosfera marziana

- Paolo Floriani

La sonda MAVEN raccoglie dati sullo stato superiore dell’atmsofera di Marte, gli scienziati dell Nasa annunicano il pieno successo della prima manovra. di PAOLO FLORIANI

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La sonda MAVEN

Parlano di “immersione profonda” (deep dip) ma non si tratta di sub: sono gli scienziati del Goddard Space Flight Center della Nasa che hanno annunciato il pieno successo della prima manovra di immersione programmata per permettere alla sonda MAVEN di raccogliere dati sullo stato superiore dell’atmosfera di Marte da una distanza ravvicinata. È stata la prima di cinque campagne di questo tipo che costituiscono l’attività principale (non l’unica) della missione marziana MAVEN che significa Mars Atmosphere and Volatile EvolutioN.

La sonda era arrivata lo scorso settembre in orbita intorno al pianeta rosso e per due mesi era stata impegnata nelle fasi di cosiddette di commissioning, preparatorie alla missione scientifica principale della durata di un anno. Già in questo primo periodo alcune attività sono state sviluppate; come le osservazioni delle estese nubi di idrogeno, carbonio e ossigeno che circondano il pianeta: una “corona” che si estende su una distanza di oltre dieci raggi del pianeta. Sono osservazioni fatte dalla prima orbita raggiunta (detta orbita di cattura), a un’altitudine molto più alta rispetto all’orbita scientifica, per le quali è stato utilizzato lo strumento IUVS (Imaging Ultraviolet Spectrograph).

Oltre a questo strumento, la MAVEN è dotata di altre sofisticate apparecchiature: quelle di remote sensing per rilevare le caratteristiche globali dell’alta atmosfera e della ionosfera; quelle per la misura e l’analisi del vento solare; quelle come lo spettrometro NGIMS per le misura su gas neutri e ioni. Il tutto in una sonda della lunghezza di 11 metri e del peso di 903 kg; alimentata tramite pannelli solari e dotata di un’antenna ad alto guadagno per comunicare con la Terra in due sessioni settimanali.

Ma torniamo alla recente “immersione”. Uno dei principali obiettivi della missione è quello di comprendere meglio quali siano i meccanismi di interazione tra le diverse regioni dell’atmosfera di Marte, tra i suoi strati più esterni e quelli più interni. È successo e ancora succede, ad esempio, che i gas atmosferici arrivano a disperdersi nello spazio e tale processo ha influito sui cambiamenti climatici che hanno interessato il pianeta: quello che si sa è che i gas dispersi si “staccano”, per così dire, dagli stati più esterni dell’atmosfera, ma sono quelli più interni e densi che influenzano maggiormente l’andamento del clima. Bisogna però spiegare meglio queste dinamiche.

«Le normali mappature – ha detto Bruce Jakosky, del Laboratory for Atmospheric and Space Physics dell’Università del Colorado di Boulder e principal investigator di MAVEN – sono in grado di effettuare misure da una distanza tra i 150 e i 6.200 chilometri dalla superficie. In queste campagne che definiamo “deep dip”, raggiungiamo il punto più basso dell’orbita, il periapside, che dista dalla superficie circa 125 chilometri; in tal modo riusciamo a raccogliere dati attraverso l’intera atmosfera superiore del pianeta».

Come si vede, non è una grande differenza: solo 25 chilometri di maggior avvicinamento alla superficie; ma è quanto basta per raggiungere strati di atmosfera marziana dove la densità è dieci volte maggiore alla rispetto a quella che può essere analizzata a 150 chilometri dalla superficie.

Che cosa ha fatto allora MAVEN (o meglio, gli ingegneri che la teleguidavano)? Per i primi tre giorni sono state eseguite una serie di manovre per arrivare alla quota del periapside; manovre delicate, perché bisognava evitare di andare troppo a fondo nell’atmosfera compromettendo l’integrità della sonda: l’atmosfera infatti, pur rarefatta, è comunque abbastanza densa da creare un attrito che potrebbe arrivare a danneggiare la navicella e la strumentazione di bordo. 

In pratica quindi, sono state effettuate tre accensioni differenziate dei razzi motore, che hanno permesso di raggiungere la quota desiderata a piccoli passi e con estrema dolcezza. Poi, durante gli altri cinque giorni, la sonda ha orbitato per circa venti volte a quell’altitudine attorno a Marte, che nel frattempo ruotava su se stesso mentre veniva scandagliato, permettendo una campionatura globale dell’atmosfera sovrastante la sua superficie. Terminata la fase delle misure in profondità, altre due delicate manovre hanno riportato la sonda alla normale posizione che viene mantenuta per le consuete operazioni previste dal programma scientifico.

Adesso inizierà il paziente lavoro di analisi, che occuperò le prossime settimane. I dati raccolti “nel profondo” saranno messi a sistema con quelli raccolti durante le “normali” operazioni di mappatura, in modo da ottenere un’immagine completa dello stato dell’atmosfera marziana e dello processo di deterioramento che la interessa.

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