Entra nel Jet Propulsion Laboratory della NASA in California e scopri la nascita del rover Perseverance. “Mars 2020: esplorazione su Marte” debutterà su National Geographic il 27 febbraio alle 20.55.

Le ruote del nuovissimo robot della NASA hanno solcato la superficie di Marte, che ora ha un nuovo abitante. Appena prima delle 22.00 ora italiana il massiccio rover Perseverance, costato svariati miliardi, ha raggiunto il suolo del pianeta rosso dopo un viaggio di 480 milioni di chilometri e una complessa procedura di atterraggio seguita con la massima tensione e apprensione.  "Ciao mondo. Il mio primo sguardo sulla casa che abiterò per sempre", si legge sul profilo Twitter del rover.

“Atterraggio confermato. Perseverance ha raggiunto con successo la superficie di Marte”, ha detto Swati Mohan, ingegnere del team di Perseverance.

Il rover di una tonnellata di peso, a propulsione nucleare, ha eseguito una discesa rapida e acrobatica attraverso la rarefatta atmosfera marziana che, se tutto è andato bene, è stata per la prima volta registrata in un video. Il rover ha temporizzato autonomamente i propri movimenti in modo da allinearsi con un’area di atterraggio di circa 6,5 km di larghezza nel cratere marziano Jezero, che 3,9 miliardi di anni fa ospitava un profondo lago. 

Perseverance ha poi confermato il proprio arrivo in sicurezza con un segnale trasmesso alla Terra dal Mars Reconnaissance Orbiter, inviando anche le prime foto della superficie del pianeta, scatenando i festeggiamenti – seppur nel rispetto del distanziamento sociale – presso il Jet Propulsion Laboratory della NASA in California. Nel centro di controllo della missione del JPL, le mascherine hanno parzialmente celato le manifestazioni di esultanza, ma il sollievo e il giubilo dei membri del team sono stati comunque evidenti.

“Queste sono missioni molto difficili, ci sono molte cose che devono andare per il verso giusto”, afferma dal JPL Jennifer Trosper, vice responsabile del progetto Perseverance. “Non ci sono garanzie, e questo rende tutto ancora più avvincente”.

La missione Mars 2020 è destinata a cercare tracce di vita passata e a raccogliere i primi campioni del suolo marziano che nel 2031 saranno portati sulla Terra da una staffetta di missioni nella quale l'Italia ha un ruolo importante. 

"Cercheremo tracce di vita su Marte e il rover Perseverance sarà capace di cercare queste 'tracce'. Il mio ruolo sarà aiutare nell'interpretazione dei dati degli strumenti a bordo del rover e comprendere se ci sono 'segnali' di vita" ha spiegato la ricercatrice napoletana Teresa Fornaro dell'Inaf di Firenze, una dei tredici scienziati nel mondo che partecipano a Mars 2020. "Non ci aspettiamo che la vita si sia evoluta su Marte - ha sottolineato - ma che ci siano stati microrganismi unicellulari è possibile e noi ci aspettiamo di trovare queste tracce".

La missione del rover è ambiziosa: cercare segni di antiche forme di vita sul pianeta rosso. Sarà il primo dei cinque rover della NASA ad andare in cerca di  tracce dei potenziali marziani di un tempo, abitanti di un mondo che, nei suoi primi due miliardi di anni circa, era più caldo e umido del pianeta arido che vediamo oggi. 

Per aiutare gli scienziati a cercare indizi sulle forme di vita che forse Marte un tempo ha ospitato, Perseverance raccoglierà numerosi campioni di roccia che verranno poi portati sulla Terra per analisi dettagliate; quei souvenir interplanetari potrebbero custodire la risposta alla domanda sull’esistenza di un’antica vita su Marte. Oppure, se gli scienziati sono particolarmente fortunati, il rover potrebbe trovare delle risposte puntando la sua strumentazione sulla superficie un tempo ricoperta d’acqua di Jezero.

“Abbiamo iniziato cercando segni della presenza dell’acqua, valutando poi se il pianeta è stato abitabile, fino a esaminarne sostanze chimiche complesse”, ha dichiarato l’amministratore associato della NASA Thomas Zurbuchen in una telefonata con i reporter all’inizio di questa settimana. “E ora siamo alla vigilia di una fase completamente nuova”.

Ora che il rover è arrivato su Marte, i team della missione stanno passando alle prime fasi delle operazioni di superficie. 

Un altro mondo a 480 milioni di chilometri

Perseverance è partito dirigendosi verso Marte il 30 luglio 2020. Per sette mesi ha viaggiato nello spazio, ripiegato nella sua navicella spaziale come un bruco nel suo guscio protettivo. Le sei ruote ritirate verso l’interno, l’albero e il braccio robotico retratti, e un piccolo elicottero chiamato Ingenuity “rannicchiato” sotto la sua “pancia”. I tecnici del JPL “svegliavano” regolarmente il rover durante il suo viaggio, testando i sistemi di bordo e registrando brevi audio attraverso i microfoni presenti nel veicolo spaziale.

“Credo di essere stata la prima persona a ricevere i file audio, quando abbiamo acceso i microfoni durante il viaggio”, afferma Adam Nelessen del JPL. “Sentire quella specie di ronzio meccanico, vivere il volo spaziale in questo modo, è davvero emozionante ed elettrizzante”.

Poi, il 18 febbraio è iniziata la fase più cruciale del viaggio del rover: una sequenza di eventi – ognuno determinante – conosciuta come ingresso, discesa e atterraggio.

“Non esistono successi parziali in questa fase” afferma il membro del team Gregory Villar. “Ci sono un sacco di piccole-grandi cose che possono andare male”.

Alla fine della sua fase di crociera, Perseverance stava sfrecciando verso Marte alla velocità di quasi 19.500 km/h, decisamente troppo per poter atterrare in sicurezza. Una volta entrato nell’atmosfera marziana, il veicolo spaziale è stato rallentato dalla resistenza aerodinamica fino a circa 1.600 km/h, infine un paracadute lo ha frenato ulteriormente, portandolo a circa 320 km/h. 

Ma l’aria del pianeta è troppo rarefatta perché il paracadute da solo possa depositare un macchinario così pesante, così in questa fase si è avviata una sequenza di manovre attentamente orchestrate per rallentare ulteriormente la discesa. Dopo aver aperto il paracadute, espulso lo scudo termico e identificato un punto idoneo per l’atterraggio, Perseverance ha percorso l’ultimo tratto con l’aiuto di un dispositivo chiamato Sky crane, un nome che lo definisce in modo forse piuttosto improprio (letteralmente “gru nel cielo”, NdT).

Si tratta essenzialmente di una struttura dotata di razzi in grado di abbassare il rover usando dei cavi, ed è già stata usata una volta per posizionare il rover Curiosity nel cratere marziano Gale nel 2012. Le precedenti operazioni di atterraggio hanno fatto affidamento solo su paracadute e retrorazzi a bordo, oppure un sistema di 24 airbag. Ma questi metodi non avrebbero funzionato con un robot pesante come Perseverance. 

“Alcune delle più grandi idee all’inizio sembrano folli, no?” racconta Nelessen. “Sembra una pazzia rompere le regole, ma a volte è necessario per progredire”.

Dopo che la Sky crane si è separata dal paracadute, i suoi retrorazzi hanno rallentato la discesa del rover a circa 27 km/h. A circa 20 metri dal suolo del pianeta, la struttura ha delicatamente appoggiato Perseverance sulla superficie, usando tre cavi di nylon. Una volta sganciati i cavi, la Sky crane si è allontanata per non intralciare le operazioni di superficie del rover. 

Solo le animazioni della NASA possono mostrare il processo di ammartaggio di Curiosity. Ma stavolta l’agenzia spaziale ha organizzato una ripresa video della sequenza. Se tutto è andato come previsto, sei videocamere hanno registrato le complesse manovre di ingresso, discesa e atterraggio, tre delle quali orientate in direzione del paracadute e le altre verso il rover e la Sky crane. Gli ingegneri hanno dotato il rover anche di un microfono, e nelle prossime settimane, via via che i dati vengono scaricati ed elaborati, la NASA pubblicherà le immagini e i suoni della procedura di ammartaggio del rover.

“Non riesco a descrivere quanto sarà emozionante avere i video e gli audio di quei momenti, che ci faranno sentire come se fossimo lì, a partecipare all’azione” afferma Nelessen, che al JPL è responsabile delle riprese video. 

I primi passi del rover

Ora che il rover si trova nel cratere Jezero, inizia il suo vero lavoro. Nella sua prima missione, Perseverance eseguirà la lettura della storia geologica di Jezero e cercherà tracce di antichi abitanti marziani. Inoltre selezionerà e depositerà in luoghi precisi dei campioni di roccia destinati a essere raccolti e portati sulla Terra da un altro rover nei prossimi dieci anni. 

Dopo un’intensa fase di selezione dei più adatti punti di atterraggio, gli scienziati hanno scelto Jezero, tra quattro aree candidate, per via della chiara evidenza che si tratti di un’area che in passato è stata ricoperta d’acqua, e perché un grande delta di fiume vicino al bordo ovest del cratere è ricco di sedimenti che potrebbero contenere materiale biologico. 

Ma Jezero, con i suoi massi, dirupi e banchi di sabbia potenzialmente problematici, non era il luogo migliore dove far atterrare il rover, e Perseverance non ce l’avrebbe fatta senza gli aggiornamenti apportati alle precedenti tecnologie di atterraggio.

“In sostanza abbiamo detto agli scienziati: potete andare dove volete” afferma Villar “è una cosa che non ha precedenti”.  

Da un lato, il software automatizzato ha aiutato il rover a puntare su una zona di atterraggio idonea, durante la discesa. Ma anche con questa precisione, il team non poteva essere sicuro che Perseverance riuscisse a giungere in sicurezza sulla superficie di Marte. Nei prossimi giorni, usando i dati della navicella spaziale in orbita intorno a Marte e quelli trasmessi dal rover stesso, gli scienziati individueranno l’esatto punto di atterraggio e l’orientamento del rover, dati essenziali per pianificare i prossimi spostamenti sulla superficie e per comunicare con la Terra.

“Nella storia dell’esplorazione di Marte, gli scienziati sono sempre dovuti scendere a compromessi nella scelta di dove atterrare, e nelle domande alle quali cercare risposta, vincolate alla tecnologia di atterraggio che avevamo a disposizione”, afferma Robin Fergason dello U.S. Geological Survey, il cui team ha aiutato Perseverance ad arrivare a Jezero. “Per la prima volta siamo in grado di affrontare molti più rischi in fase di atterraggio, rispetto al passato. Possiamo raggiungere ed esplorare aree più stimolanti e di maggiore interesse scientifico”.

Inizia l’esplorazione

Nei primi giorni del rover nel cratere Jezero, i team della missione si dedicheranno a verificare i sistemi di bordo e accertarsi che tutto funzioni correttamente.

“Nel primo giorno non faremo granché, perché atterriamo nel pomeriggio, e la Terra è già tramontata” spiega Trosper, riferendosi al fatto che il nostro pianeta sarà scomparso sotto l’orizzonte marziano, dalla prospettiva del rover. Questo significa che la comunicazione con il rover avverrà attraverso la navicella spaziale orbitante, che ci passerà sopra ogni qualche ora. Il software a bordo passerà alla modalità operativa di superficie, e il team attiverà alcune delle appendici del rover rimaste stivate durante il volo e la discesa. 

Perseverance farà qualche foto della superficie, che verranno inoltrate alla Terra tramite uno dei satelliti orbitali. Poi il rover entrerà in modalità sleep per ricaricare le batterie, riattivandosi solo se c’è un satellite orbitale nelle vicinanze.  

Nei prossimi giorni Perseverance dispiegherà la sua antenna ad alto guadagno e cercherà di trovare la Terra, accertandosi di mantenere sempre le batterie cariche e la strumentazione calda. Una volta che il team avrà la conferma che il rover è stabile, estenderà l’albero di telerilevamento, sul quale si trovano più telecamere, e farà una serie di riprese panoramiche a 360 gradi. Il rover continuerà poi il lento passaggio dal software di atterraggio al software di superficie, un processo che Trosper afferma richiederà una settimana circa. 

“È come una danza, ci sono molti passaggi, e avvengono su Marte, e se qualcosa va storto…è difficile rimediare”, afferma Trosper. “Questo è il mio quinto rover, ho vissuto tutte le anomalie che abbiamo incontrato e posso dire per esperienza che è meglio evitare certe situazioni”.

Una volta completati i controlli del software, quindi dopo la prima settimana o due circa della missione, il rover muoverà il suo braccio robotico e farà un primo giro. Continuerà a verificare la strumentazione di bordo e probabilmente nell’arco di qualche mese l’elicottero Ingenuity farà le sue prime prove di volo su un altro pianeta. 

A quel punto inizierà la fase della missione in cui il rover si dedicherà a cercare le risposte a una delle domande che l’uomo si pone da sempre: Siamo soli nello spazio? Da oltre un secolo pensiamo di poter trovare la risposta su Marte, un pianeta che da sempre ci seduce con varie promesse sull’esistenza della vita, sia essa intelligente o unicellulare. 

Gli aridi panorami che vediamo oggi sono con ogni probabilità disabitati, ma miliardi di anni fa sulla superficie di Marte scorreva e si depositava l’acqua. La vita, se vi si è formata, aveva la possibilità di prosperare. E ora, finalmente, dopo aver sognato di trovare la vita nelle stelle, e immaginato come potesse essere su Marte, possiamo scoprire se davvero una volta il pianeta rosso era abitato dagli alieni.