Gli scienziati attingono a una serie di imager a bordo dell'esploratore a sei ruote per ottenere una visione d'insieme del Pianeta Rosso.

Il rover Perseverance della NASA ha esplorato il cratere Jezero per più di 217 giorni terrestri (211 giorni marziani, o soli), e le rocce polverose stanno iniziando a raccontare la loro storia:su un giovane Marte instabile che scorre con lava e acqua.

quella storia, che si estende per miliardi di anni nel passato, si sta svolgendo grazie in gran parte alle sette potenti telecamere scientifiche a bordo di Perseverance. In grado di individuare piccoli elementi da grandi distanze, ammirare vasti spazi del paesaggio marziano, e ingrandisce minuscoli granuli di roccia, queste telecamere specializzate aiutano anche il team del rover a determinare quali campioni di roccia offrono la migliore possibilità di scoprire se la vita microscopica sia mai esistita sul Pianeta Rosso.

Del tutto, circa 800 scienziati e ingegneri in tutto il mondo costituiscono il più ampio team di Perseverance. Ciò include squadre più piccole, da poche decine a ben 100, per ciascuna delle telecamere e degli strumenti del rover. E le squadre dietro le telecamere devono coordinare ogni decisione su cosa riprendere.

"Le fotocamere sono un pezzo enorme di tutto, "ha detto Vivian Sun, il co-responsabile della prima campagna scientifica di Perseverance presso il Jet Propulsion Laboratory della NASA nel sud della California. "Ne usiamo molti ogni giorno per la scienza. Sono assolutamente mission-critical".

La narrazione è iniziata subito dopo l'arrivo di Perseverance a febbraio, e le immagini straordinarie si sono accumulate man mano che le telecamere multiple conducono le loro indagini scientifiche. Ecco come funzionano, insieme a un campione di ciò che alcuni hanno trovato finora:

La grande immagine

Le due telecamere di navigazione di Perseverance, tra le nove telecamere di ingegneria, supportano la capacità di guida autonoma del rover. E ad ogni fermata, il rover utilizza prima queste due telecamere per ottenere la disposizione del terreno con una vista a 360 gradi.

"I dati della telecamera di navigazione sono davvero utili per avere quelle immagini per fare un follow-up scientifico mirato con strumenti a risoluzione più alta come SuperCam e Mastcam-Z, " ha detto Sole.

Le sei telecamere per la prevenzione dei pericoli di Perseverance, o Hazcam, includere due coppie davanti (con una sola coppia in uso alla volta) per evitare punti problematici e posizionare il braccio robotico del rover sui bersagli; le due Hazcam posteriori forniscono immagini per aiutare a posizionare il rover nel contesto del paesaggio più ampio.

mastcam-Z, un paio di "occhi" sull'albero del rover, è costruito per il quadro generale:scatti panoramici a colori, comprese le immagini 3D, con capacità di zoom. Può anche catturare video ad alta definizione.

Jim Bell dell'Arizona State University guida il team Mastcam-Z, che ha lavorato ad alta velocità per produrre immagini per il gruppo più ampio. "Parte del nostro lavoro in questa missione è stata una sorta di triage, " ha detto. "Possiamo oscillare attraverso vaste aree di beni immobili e fare qualche rapida valutazione della geologia, di colore. Ciò ha aiutato il team a capire dove indirizzare gli strumenti".

Il colore è la chiave:le immagini Mastcam-Z consentono agli scienziati di creare collegamenti tra le caratteristiche viste dall'orbita dal Mars Reconnaissance Orbiter (MRO) e ciò che vedono a terra.

Lo strumento funziona anche come spettrometro a bassa risoluzione, dividendo la luce che cattura in 11 colori. Gli scienziati possono analizzare i colori per trovare indizi sulla composizione del materiale che emette la luce, aiutandoli a decidere su quali caratteristiche ingrandire con i veri spettrometri della missione.

Ad esempio, c'è una nota serie di immagini del 17 marzo. Mostra un'ampia scarpata, alias la "scarpata del delta, " che fa parte di un delta del fiume a forma di ventaglio che si è formato nel cratere molto tempo fa. Dopo che Mastcam-Z ha fornito l'ampia vista, la missione si è rivolta a SuperCam per uno sguardo più da vicino.

La visione lunga

Gli scienziati usano SuperCam per studiare mineralogia e chimica, e per cercare prove dell'antica vita microbica. Appollaiato vicino a Mastcam-Z sull'albero di Perseverance, include il Micro-Imager remoto, o RMI, che può ingrandire le caratteristiche delle dimensioni di una palla da softball da più di un miglio di distanza.

Una volta che Mastcam-Z ha fornito le immagini della scarpata, la SuperCam RMI si è fissata in un angolo di essa, fornendo primi piani che sono stati successivamente cuciti insieme per una visione più rivelatrice.

A Roger Wiens, ricercatore principale per SuperCam presso il Los Alamos National Laboratory nel New Mexico, queste immagini la dice lunga sull'antico passato di Marte, quando l'atmosfera era abbastanza densa, e abbastanza caldo, per permettere all'acqua di scorrere in superficie.

"Questo sta mostrando enormi massi, ", ha detto. "Ciò significa che ci deve essere stata un'enorme inondazione improvvisa che ha trascinato i massi lungo il letto del fiume in questa formazione delta".

Gli strati zeppi gli dicevano ancora di più.

"Questi grandi massi sono a metà della formazione del delta, " disse Wiens. "Se il fondo del lago era pieno, li troverai in cima. Quindi il lago non era pieno al momento dell'inondazione improvvisa. Globale, potrebbe indicare un clima instabile. Forse non siamo sempre stati così tranquilli, calma, luogo abitabile che ci sarebbe piaciuto per allevare alcuni microrganismi."

Inoltre, gli scienziati hanno raccolto segni di roccia ignea che si è formata da lava o magma sul fondo del cratere durante questo primo periodo. Ciò potrebbe significare non solo acqua che scorre, ma lava che scorre, prima, durante, o dopo il tempo in cui si formò il lago stesso.

Questi indizi sono cruciali per la ricerca della missione di segni dell'antica vita marziana e di ambienti potenzialmente abitabili. A quello scopo, il rover sta prelevando campioni di roccia e sedimenti marziani che le future missioni potrebbero riportare sulla Terra per uno studio approfondito.

Il (davvero) primo piano

Una varietà di fotocamere di Perseverance assistono nella selezione di quei campioni, incluso WATSON (il sensore topografico grandangolare per operazioni e ingegneria).

Situato all'estremità del braccio robotico del rover, WATSON fornisce primi piani estremi di rocce e sedimenti, puntando sulla varietà, dimensione, forma, e il colore dei minuscoli granelli - così come il "cemento" tra di loro - in quei materiali. Tali informazioni possono fornire informazioni sulla storia di Marte e sul contesto geologico di potenziali campioni.

WATSON aiuta anche gli ingegneri a posizionare la perforatrice del rover per l'estrazione di campioni di roccia e produce immagini della provenienza del campione.

L'imager collabora con SHERLOC (Scanning Habitable Environments with Raman &Luminescence for Organics &Chemicals), che include un autofocus e un imager contestuale (ACI), la fotocamera a più alta risoluzione del rover. SHERLOC utilizza un laser ultravioletto per identificare alcuni minerali nelle rocce e nei sedimenti, mentre PIXL (Strumento Planetario per Litochimica a Raggi X), anche sul braccio robotico, utilizza i raggi X per determinare la composizione chimica. Queste telecamere, lavorando di concerto con WATSON, hanno aiutato a catturare dati geologici, compresi i segni di quella roccia ignea sul fondo del cratere, con una precisione che ha sorpreso gli scienziati.

"Stiamo ottenendo spettri davvero interessanti di materiali formati in ambienti acquosi [acquosi], ad esempio solfato e carbonato, " disse Lutero Beegle, Investigatore principale di SHERLOC al JPL.

Gli ingegneri usano anche WATSON per controllare i sistemi e il telaio del rover e per scattare selfie di Perseverance (ecco come).

Beegle afferma non solo le ottime prestazioni degli strumenti di imaging, ma la loro capacità di sopportare il duro ambiente sulla superficie marziana, gli dà fiducia nelle possibilità di Perseverance di grandi scoperte.

"Una volta che ci avvicineremo al delta, dove dovrebbe esserci un potenziale di conservazione davvero buono per i segni di vita, abbiamo davvero buone possibilità di vedere qualcosa se è lì, " Egli ha detto.

Maggiori informazioni sulla missione

Un obiettivo chiave per la missione di Perseverance su Marte è l'astrobiologia, compresa la ricerca di segni di antica vita microbica. Il rover caratterizzerà la geologia del pianeta e il clima passato, spianare la strada all'esplorazione umana del Pianeta Rosso, e sii la prima missione a raccogliere e nascondere rocce e regolite marziane (rocce e polvere rotte).

Le successive missioni della NASA, in collaborazione con ESA (Agenzia Spaziale Europea), invierebbe veicoli spaziali su Marte per raccogliere questi campioni sigillati dalla superficie e riportarli sulla Terra per un'analisi approfondita.