Fuori al freddo, vuoto vuoto oltre la Terra, L'ultima missione della NASA su Marte sta sfrecciando a 43, 000 miglia all'ora verso il Pianeta Rosso. La missione, marzo 2020, ha superato la metà del suo viaggio nell'ottobre 2020 e dovrebbe atterrare su un terreno solido il 18 febbraio.

La missione è la prima parte di un audace piano per fare qualcosa che l'umanità non ha mai fatto prima:riportare sulla Terra un pezzo di un altro pianeta. (La NASA ha recuperato rocce dalla Luna, ma non è considerato un pianeta.) Questo piano, noto come Mars Sample Return, coinvolgerà tre missioni nell'arco di un decennio.

Per Ken Farley, Professore di geochimica della Fondazione W. M. Keck della Caltech e scienziato del progetto della missione, Mars 2020 è il culmine di anni di sogni e di un'attenta pianificazione.

"L'idea di riportare indietro un campione da Marte risale a decenni fa, ", dice. "Ora siamo in una posizione in cui se tutto va secondo i piani, i campioni torneranno sulla Terra nel 2031. Sembra un tempo lungo, ma questo diventare una realtà è sempre stato lontano 10 anni da quando ero alla scuola di specializzazione. Ora lo stiamo facendo davvero".

Una volta che la missione è arrivata sana e salva, schiererà due veicoli:il drone elicottero Ingenuity e il rover Perseverance. L'ingegno metterà alla prova la nostra capacità di utilizzare gli aerei su un pianeta che ha un'atmosfera meno dell'1 per cento più densa di quella terrestre. La perseveranza sarà impegnata in un compito che offre ricompense potenzialmente rivoluzionarie:perforare la superficie rocciosa di Marte per indagare sulla possibilità di segni di vita che potrebbero essere esistiti lì.

In molti modi, il rover Perseverance è molto simile alle precedenti missioni rover che NASA e JPL, che Caltech gestisce per la NASA, hanno inviato su Marte. Quei primi rover, tra cui Opportunità (2004), Spirito (2004), Soggiornante (1997), e Curiosità (2012), sono stati progettati per prendere misurazioni dell'atmosfera e della superficie del pianeta e trasmettercelo. Simile nell'aspetto a Curiosity, ma più grande, più pesante, e con un sistema di memorizzazione nella cache invece di un laboratorio di bordo, Perseverance raccoglierà campioni di roccia per prepararli al loro ritorno sulla Terra.

Lo farà ai margini del cratere Jezero, che si crede contenesse un lago delle dimensioni del lago Tahoe quando Marte aveva ancora acqua liquida sulla sua superficie miliardi di anni fa. Farley afferma che un'attrazione chiave di Jezero è un delta del fiume ben conservato, una caratteristica geologica che si forma quando un fiume lascia cadere grandi quantità di sedimenti mentre sfocia in un lago o in un oceano. Sulla terra, i delta dei fiumi sono luoghi produttivi dove la vita fiorisce, quindi il pensiero è che se la vita si fosse mai sviluppata da qualche parte su Marte, potrebbe anche essere stato abbondante nei delta del Pianeta Rosso.

"Jezero sarebbe stato un luogo abitabile, " Dice Farley. "La vita come la conosciamo avrebbe potuto vivere in quel lago, e il fango di un delta è davvero bravo a preservare le biofirme della vita."

Quando Perseverance arriva in un'area che sembra promettente per il team di ricerca, otterrà un campione con una punta da trapano che taglia un'anima cilindrica durante la perforazione della roccia. Tali nuclei sono preziosi per i ricercatori perché forniscono una vista in sezione trasversale degli strati e di altre caratteristiche della roccia. Il rover perforerà circa 40 carote da terra, ciascuno delle dimensioni di un bastoncino di gesso, e sigillarli in provette per campioni. Ad un certo punto, il rover li posizionerà sulla superficie marziana per un successivo recupero.

"Dopo che li abbiamo perforati, facciamo qualcosa che sembra folle:li mettiamo a terra in quella che chiamiamo cache, " Dice Farley. "Nelle prossime due parti del programma, andiamo a prenderli e riportarli indietro."

La seconda fase del programma di restituzione del campione lancerà un Lander per il recupero del campione verso il Pianeta Rosso nel 2026 o nel 2028. A bordo del lander ci sarà un rover e un razzo chiamato Mars Ascent Vehicle. Dopo essere atterrato al cratere Jezero, il rover recupererà la cache dei nuclei lasciati da Perseverance e li posizionerà nel razzo. Con i nuclei a posto, il razzo si lancerà dalla superficie e posizionerà un contenitore delle dimensioni di un basket contenente i campioni in orbita attorno a Marte.

L'ultimo passo del ritorno del campione invierà un'altra navicella spaziale che farà lo stesso lungo viaggio verso il Pianeta Rosso, ma quando arriva, non atterrerà. Anziché, l'Earth Return Orbiter recupererà la cache orbitante di campioni di roccia e tornerà sulla Terra. La NASA e l'Agenzia spaziale europea forniranno ciascuna componenti per la missione Sample Retrieval Lander e per la missione Earth Return Orbiter, con il ritorno sulla Terra previsto nei primi anni 2030.

È una linea temporale lunga; Lo sviluppo di Mars 2020 è iniziato nel 2013, e i campioni planetari non verranno restituiti fino ad almeno 18 anni dopo. Ma, Farley dice, ci sono buone ragioni per farlo in questo modo.

"È troppo complicato inviarlo tutto in una volta, " dice. "E ha molto senso distribuirlo su più anni in modo che la quantità di denaro di cui hai bisogno in un anno non sia troppo. Anche, hai bisogno di molto talento per inventare e costruire le cose nuove di cui ogni pezzo di questa missione ha bisogno. Sviluppandoli per un lungo periodo, possiamo avere abbastanza ingegneri per questo."

Quali sono i vantaggi di riportare le rocce marziane sulla Terra?

Per uno, perché le forme di vita che esistevano sulla Terra 3,5 miliardi di anni fa erano molto più primitive di oggi, non ci sono ossa fossili da trovare. I segni rivelatori dei microbi che esistevano all'epoca, che erano semplici e morbide, sono molto più difficili da identificare con sicurezza rispetto a un pezzo di un dinosauro. Sono necessari strumenti molto sensibili per identificare quei segni di vita:apparecchiature semplicemente troppo grandi e pesanti per essere caricate su un razzo e lanciate nello spazio.

"Alcuni degli strumenti che useremo per i test sono grandi quanto un'auto, " Farley dice. "Non puoi volare qualcosa del genere, quindi se mai otterremo una storia quantitativa di Marte e prove chiare per la potenziale vita marziana, dobbiamo riportare i campioni. E l'onere della prova per dire che c'era vita su Marte è molto alto. devi essere certo, e il modo migliore per essere certi è esaminare questi campioni nei laboratori qui sulla Terra".

Nonostante il fatto che Marte sia attualmente troppo freddo e secco perché possa esistere una qualsiasi forma di vita conosciuta ora, per motivi di sicurezza i nuclei saranno conservati in una struttura sicura fino a quando non sarà confermato che non contengono organismi marziani viventi.

Se tutto va bene, e la NASA riporta con successo i campioni, la conoscenza che acquisiamo su Marte potrebbe essere immensa, Farley dice, e potrebbe anche fornire informazioni sulle nostre origini.

"La vita prosperava su questo pianeta 3,5 miliardi di anni fa in laghi e mari poco profondi, " dice. "Jezero è un lago poco profondo di 3,5 miliardi di anni su Marte, quindi qual è la differenza tra quel lago e gli antichi laghi e mari sulla Terra? Esisteva la vita a Jezero? Se costruisci un ambiente abitabile, la vita appare sempre? O c'è qualcosa di magico nel nostro pianeta?"

"La risposta a questa domanda è profonda, " aggiunge. "L'ultimo decennio ha rivelato che la galassia è piena di miliardi di pianeti, e molti di questi sono probabilmente abitabili. Quanti di loro hanno o ospitano la vita?"