L'Europa cerca di atterrare su Marte dal 2003, ma nessuno dei tentativi è andato esattamente secondo i piani. Un paio di mesi fa, il dimostratore di atterraggio ExoMars Schiaparelli si è schiantato sulla superficie del pianeta, perdere il contatto con la sua nave madre. Però, la missione è stata parzialmente riuscita, fornendo informazioni che consentiranno all'Europa e alla Russia di far atterrare il suo rover ExoMars sul Pianeta Rosso nel 2021.

Ora i ministri europei della ricerca hanno finalmente deciso di dare alla missione gli straordinari 400 milioni di euro di cui ha bisogno per andare avanti. La posta in gioco è alta poiché il rover è pronto a perforare in modo univoco sotto la dura superficie marziana alla ricerca di segni del passato, o addirittura presente, vita. Con il meglio dello sforzo umano, dobbiamo imparare, riprova e non mollare. In qualità di leader del team internazionale di Panoramic Camera sul rover, che tra l'altro fornirà il contesto geologico e atmosferico di superficie per la missione, Sono uno dei tanti scienziati che lavorano duramente per farlo funzionare. PanCam è uno dei nove strumenti all'avanguardia che ci aiuteranno ad analizzare i campioni del sottosuolo.

La ragione per cui è così difficile atterrare su Marte è che la pressione atmosferica è bassa, meno dell'1% della pressione superficiale terrestre. Ciò significa che qualsiasi sonda scenderà molto rapidamente in superficie, e deve essere rallentato. Cosa c'è di più, l'atterraggio deve essere effettuato in modo autonomo poiché il tempo di viaggio della luce dalla Terra è compreso tra tre e 22 minuti. Questa trasmissione ritardata significa che non possiamo guidare il processo rapido dalla Terra. La NASA e la Russia hanno avuto i loro problemi con gli atterraggi in passato, prima degli spettacolari successi con le missioni americane Viking, esploratore, Spirito, Opportunità, Fenice e curiosità.

Lezioni imparate

Il primo tentativo dell'Europa di atterrare su Marte è stato con Beagle 2 il giorno di Natale del 2003. Fino a poco tempo l'ultimo che abbiamo visto del lander è stato il 19 dicembre, 2003 – ripreso subito dopo la separazione dalla nave madre Mars Express. Lo stesso Mars Express è stato un enorme successo, entrando in orbita il 25 dicembre di quell'anno e operando da allora. Ha rivoluzionato la nostra conoscenza di Marte con immagini stereo, mappatura dei minerali, studi sulla fuga di plasma dall'atmosfera del pianeta e la prima rilevazione di metano.

Recentemente, il lander Beagle 2 è stato ripreso in superficie dal Mars Reconnaissance Orbiter della NASA - allettante vicino al successo, con solo uno dei quattro pannelli solari rimasti inutilizzati. Sfortunatamente, l'antenna di comunicazione era sotto quel pannello vitale, impedendo le comunicazioni con Mars Express e la Terra. Beagle 2 probabilmente ha operato per almeno un giorno o due, e potrebbe aver scattato il suo primo panorama con il nostro sistema di telecamere stereo e il suo specchio pop-up.

Quindi, il 19 ottobre di quest'anno, Schiaparelli ha cercato di atterrare. Utilizzando le lezioni apprese da Beagle, dati dettagliati sono stati trasmessi durante la discesa, dopo la separazione dalla nave madre ExoMars Trace Gas Orbiter. Le prime parti hanno avuto successo:sappiamo che le piastrelle termoprotettive hanno svolto il loro lavoro durante l'ingresso nella sottile atmosfera di Marte, e che il paracadute si è dispiegato come previsto.

Ma allora, è stato rilevato un movimento di rotazione imprevisto per motivi sconosciuti, il paracadute è stato espulso in anticipo e i razzi retrò sono stati lanciati brevemente. Nonostante le misurazioni dell'altimetro e della velocità, il computer di bordo è diventato confuso (saturato) per un secondo lungo periodo e pensava che Schiaparelli fosse già arrivato in superficie. Sfortunatamente, l'imbarcazione era ancora alta 3,7 km, i razzi retrò si sono spenti presto e Schiaparelli è caduto in superficie, impattando a oltre 300 km/h. Più lezioni apprese, nel modo più duro. Poiché i controllori ora sanno esattamente cosa è andato storto, stanno usando i dati trasmessi per determinare perché e capire come evitare che accada di nuovo.

Nel frattempo, il Trace Gas Orbiter è entrato con successo nell'orbita di Marte. La scorsa settimana ha inviato le sue prime immagini e dati sorprendentemente promettenti dal suo primo incontro ravvicinato con Marte. La sua orbita finale sarà un'orbita circolare di 400 km da raggiungere nel marzo 2018. Ciò comporterà un difficile, processo di frenata senza carburante chiamato "aerobraking" (che consiste nel trascinare il veicolo spaziale attraverso la parte superiore dell'atmosfera per utilizzare l'attrito delle molecole di gas per rallentarlo).

La missione della navicella spaziale è scoprire di più sui sorprendenti gas in traccia, compreso il metano. Il metano non dovrebbe essere presente nell'atmosfera di Marte, poiché è rotto dalla luce solare in decine o centinaia di anni, quindi deve esserci una fonte lì adesso. Le possibili opzioni sono entrambe entusiasmanti:potrebbe essere l'attività geotermica o le forme di vita microbiche.

Alla ricerca della vita

Il rover stesso è il fiore all'occhiello del programma ExoMars, previsto per il lancio nel 2020 e in arrivo nel 2021. Ci sono somiglianze e differenze con i precedenti sistemi di atterraggio, che utilizzerà nuovamente le lezioni apprese dalle missioni precedenti.

Il rover ha un trapano unico che raccoglierà campioni fino a due metri sotto la dura superficie marziana. Questo è 40 volte più profondo di qualsiasi altra cosa pianificata:il rover Curiosity può perforare solo cinque centimetri. Questo è al di sotto del punto in cui possono raggiungere la luce ultravioletta e altre radiazioni del nostro sole e della nostra galassia, che sono dannose per la vita. È la più probabile di qualsiasi missione pianificata rispondere finalmente alla domanda se ci fosse, o anche è, vita su Marte.

I possibili siti di atterraggio sono stati ristretti da vincoli ingegneristici, ma da una serie di possibilità ora ne rimangono tre:Oxia Planum, Mawrth Valles e Aram Dorsum. Ai primi due di questi, i dati dell'orbita mostrano segni di argille ricche di acqua (fillosilicati), e l'ultimo comprende un antico canale e depositi sedimentari - segni di un'erosione dell'acqua passata. Le opzioni verranno ulteriormente ridotte nei prossimi mesi.

La missione è una delle più emozionanti nella ricerca della vita oltre la Terra. Insieme alla luna di Giove Europa e al satellite di Saturno Encelado, Marte è una delle posizioni migliori in cui cercare. Inoltre, il progresso dello sviluppo dell'hardware è buono, con l'industria e il mondo accademico che spingono le frontiere della tecnologia, perseguire il lavoro di squadra internazionale necessario per costruire e far funzionare la missione, e imparare a lavorare in stanze super-pulite per evitare di contaminare Marte con spore terrestri.

Impariamo dal passato e progettiamo per il futuro. L'esplorazione dello spazio è difficile, in particolare su Marte, e non dobbiamo mai arrenderci. La missione del rover ExoMars giocherà un ruolo chiave a livello internazionale nell'esplorazione di Marte, e usando le lezioni del passato siamo pronti a trovare la risposta a una delle domande più importanti dell'umanità:siamo soli nell'universo? Il nostro rover potrebbe trovare la risposta.

Questo articolo è stato originariamente pubblicato su The Conversation. Leggi l'articolo originale.