Perseverance alla ricerca del primo campione

Rappresentazione artistica di Perseverance al lavoro su Marte. Credit: NASA.

La NASA si sta preparando a uno dei momenti topici della missione di Perseverance, ovvero la raccolta del primo campione di suolo marziano, il quale verrà poi trasportato sulla Terra da una futura missione robotica. Il geologo a sei ruote è alla ricerca di un luogo scientificamente interessante in una zona del Cratere Jezero, denominata “Cratered Floor Fractured Rough”, letteralmente “Pavimento craterizzato fratturato grezzo”.

Questa zona caratterizzata da una specie di pavimentazione di roccia di colore chiaro, qui raffigurata in questo mosaico di immagini, sarà il probabile obiettivo del primo campionamento da parte del rover Perseverance. Questa immagine è stata scattata l’8 luglio 2021, nell’area denominata “Cratered Floor Fractured Rough” del Cratere Jezero. Credits: NASA/JPL-Caltech/ASU/MSSS

Questo importante obiettivo dovrebbe essere raggiunto nell’arco delle prossime due settimane.

Perseverance è atterrata all’interno del Cratere Jezero lo scorso 18 febbraio, ma la sua missione scientifica è ufficialmente incominciata il primo giugno con l’inizio dell’esplorazione di una porzione di terreno di quattro km quadrati che potrebbe contenere i più profondi e antichi strati di fondo roccioso esposto.

«Quando Neil Armstrong raccolse il primo campione dal Mare della Tranquillità 52 anni fa, diede inizio a un processo che avrebbe riscritto le conoscenze che l’umanità aveva della Luna» ha dichiarato Thomas Zurbuchen, amministratore associato per la scienza presso il quartier generale della NASA a Washington. «Mi aspetto che il primo campione di Perseverance dal Cratere Jezero, e quelli che verranno dopo, faranno lo stesso con Marte. Siamo alla soglia di una nuova era di scienza planetaria e di scoperte».

Amstrong impiegò tre minuti e 35 secondi per raccogliere quel primo campione lunare mentre a Perseverance occorreranno circa 11 giorni per completare il suo primo campionamento, visto che dovrà ricevere le istruzioni da una distanza di centinaia di milioni di chilometri. Il rover potrà inoltre fare affidamento sul più complesso, capace e pulito meccanismo mai inviato nello spazio: il Sampling and Caching System.

Strumenti di precisione che lavorano all’unisono

La sequenza di campionamento inizierà con il rover che piazzerà sul terreno tutto il necessario per il campionamento all’interno del raggio d’azione (2 metri) del suo braccio robotico. Quindi effettuerà una ricognizione fotografica, in modo tale da permettere al team scientifico della NASA di poter determinare il punto esatto per il prelievo e di un sito separato della stessa area, per le attività scientifiche di prossimità.

«L’idea è quella di ottenere dati preziosi sulla roccia che stiamo per raccogliere, tramite il ritrovamento del suo gemello geologico e svolgendo delle dettagliate analisi in situ» ha spiegato una responsabile della campagna scientifica, Vivian Sun, del Jet Propulsion Laboratory della NASA, di Pasadena, California. «Sul gemello geologico, per prima cosa useremo una punta abrasiva per rimuovere gli strati superficiali e polverosi della roccia al fine di esporre gli strati sottostanti e meno esposti, poi puliremo il tutto con il nostro Gas Dust Removal Tool, quindi lo avvicineremo alla strumentazione montata sulla torretta del rover, SHERLOC, PIXL e WATSON.”

Le fotocamere SHERLOC (Scanning Habitable Environments with Raman & Luminescence for Organics & Chemicals), PIXL (Planetary Instrument for X-ray Lithochemistry) e WATSON (Wide Angle Topographic Sensor for Operation and eNgeneering), eseguiranno analisi minerali e chimiche della superficie abrasa. Anche gli strumenti SuperCam e Mastcam-Z di Perseverance, entrambi situati sul montante del rover, forniranno il loro contributo analitico. Mentre SuperCam azionerà il proprio laser sulla superficie sottoposta a indagine, misurando spettroscopicamente i vapori e le polveri che andranno a sprigionarsi, Mastcam-Z raccoglierà delle immagini ad alta risoluzione.

Lavorando assieme in maniera coordinata, questi cinque strumenti renderanno possibili delle analisi geologiche, in situ, senza precedenti nella storia dell’esplorazione planetaria.

«Dopo aver terminato la nostra attività scientifica pre-carotaggio, limiteremo il lavoro del rover per la durata di un sol (giorno marziano)» ha spiegato Sun. «Ciò permetterà al rover di ricaricare completamente le proprie batterie per il lavoro del giorno seguente».

Le provette di Perseverance

La raccolta del campione

Le operazioni che si svolgeranno il giorno dedicato alla raccolta del campione, inizieranno con il braccio di raccolta dell’Adaptive Caching Assembly che andrà a recuperare una provetta metallica per riscaldarla e inserirla nel dispositivo di carotaggio. Quindi, una speciale giostra rotante trasporterà la provetta e il dispositivo di carotaggio nell’alloggiamento della trivella a percussione situata sul braccio robotico di Perseverance, la quale perforerà il terreno per raccogliere il “gemello” geologico della roccia studiata il sol precedente. Il campione, delle dimensioni di un gessetto da lavagna, verrà quindi raccolto nell’apposita provetta.

Il sistema di raccolta del campione di Perseverance

Il braccio di Perseverance riporterà la combinazione “provetta + punta di carotaggio” nella giostra rotante che avrà il compito di trasferirla nell’Adaptative Caching Assembly, dove verrà misurato il volume del campione prelevato e verranno fatte delle fotografie; infine la provetta verrà sigillata ermeticamente e stivata. La prossima volta in cui il contenuto delle varie provette verrà esaminato, sarà in una camera bianca di un laboratorio terrestre per essere analizzato con delle particolari strumentazioni, troppo grandi per essere inviate sul Pianeta Rosso.

«Non tutti i campioni raccolti da Perseverance verranno analizzati alla ricerca di forme di vita antiche e non ci aspettiamo che il primo campione possa fornirci o meno prove dell’esistenza di vita passata» ha commentato lo scienziato del progetto Perseverance Ken Farley del Caltech. «Se da una parte le rocce situate in questa unità geologica non possano essere considerate delle grandi “capsule del tempo” dal punto di vista organico, dall’altra parte riteniamo comunque che possano risalire al tempo della formazione del Cratere Jazero e avere quindi un’importanza capitale nell’aiutarci a riempire i vuoti nella comprensione del passato geologico di questa regione. La ricostruzione della storia geologica di questo luogo sarà inoltre molto importante qualora dovessimo scoprire tracce di vita passata su Marte».

Perseverance è equipaggiato con 43 provette per i campioni, incluse le cinque cosiddette “testimone”, che serviranno da termine di paragone per rilevare eventuali contaminazioni di origine terrestre che potranno essere presenti nei campioni che verranno trasportati sulla Terra. Una di queste provette è stata processata dal rover per testare il complesso meccanismo di gestione dei campioni.

Questa serie di immagini riprese dalla Cachecam, mostra il rover Perseverance ispezionare e sigillare una provetta “testimone” il 21 giugno 2021 (il 120º sol della missione) mentre si sta preparando a raccogliere il primo campione di roccia e di sedimenti marziani. Credits: NASA/JPL-Caltech

Le provette testimone sono simili alle provette per campioni che conterranno rocce e sedimenti marziani, tranne per il fatto che sono state precaricate con una varietà di materiali in grado di catturare contaminanti molecolari e particolati. Esse vengono aperte sulla superficie marziana per “testimoniare” l’ambiente circostante nei pressi dei siti di raccolta dei campioni. Assieme ai campioni riportati sulla Terra in futuro, le provette testimone serviranno a individuare la presenza di contaminanti provenienti dal nostro pianeta. Queste informazioni aiuteranno gli scienziati a discernere quali materiali nei campioni marziani potrebbero essere di origine terrestre.

L’obiettivo principale della missione di Perseverance è l’astrobiologia, inclusa la ricerca di tracce di vita microbica antica. Il rover caratterizzerà la geologia del pianeta e il suo passato climatico, aprendo la strada per l’esplorazione umana del Pianeta Rosso. Inoltre sarà la prima missione a raccogliere dei campioni di rocce e regolite destinati ad essere portati sulla Terra da una missione successiva.

Briefing del team di Perseverance sulla raccolta del campione

Fonte: NASA

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Luca Frigerio

Impiegato nel campo delle materie plastiche e da sempre appassionato di spazio, basket e birra. E' iscritto a forumastronautico.it dal Novembre 2005 e da diversi anni sfoga parte della sua passione scrivendo per astronautinews.it. E' consigliere dell'Associazione Italiana per l'Astronautica e lo Spazio (ISAA)