Nessuna notizia da Zhurong, il primo rover marziano cinese

Il rover Zhurong e la sua piattaforma di atterraggio. Credits: CNSA

Era il 14 maggio 2021 quando la prima sonda marziana cinese ha toccato la superficie di Marte. Si trattava del lander della missione Tianwen-1, che portava come carico principale il rover Zhurong, che è sceso dal lander e ha iniziato a camminare su Marte il 22 maggio. Ha girovagato per la Utopia Planitia per un anno, fino al 18 maggio 2022, quando le condizioni climatiche avverse hanno costretto il team di supporto a Terra a ibernare il rover attendendo condizioni climatiche migliori.

Il risveglio del rover era atteso orientativamente per fine dicembre 2022, quando su Marte iniziava la primavera nell’emisfero boreale. A gennaio 2023 non si avevano notizie certe dello stato del rover, in particolare non si sapeva nemmeno se il rover riuscisse a comunicare con l’orbiter Tianwen-1. A febbraio è arrivata solamente una conferma da un altro orbiter, Mars Reconnaissance Orbiter, che Zhurong fino al 7 febbraio non si era mosso e che era ricoperto di polvere marziana, molto di più che nei mesi precedenti.

Ad aprile è stato finalmente fatto un annuncio, durante la giornata cinese dello spazio. Il rover era ancora in stato di ibernazione perché non si erano raggiunte le condizioni del risveglio a causa di uno strato di polvere più spesso del massimo previsto a inizio missione. I pannelli fotovoltaici non possono così raggiungere la potenza richiesta minima per risvegliare il rover. Zhang Rongqiao, il responsabile della missione, ha comunicato che si sarebbe atteso fino al solstizio d’estate, a luglio 2023, per determinare le sorti del rover. Da allora non è stata più comunicata nessuna notizia sullo stato di salute del rover. Il 12 gennaio 2024 era il giorno dell’equinozio d’autunno nell’emisfero settentrionale di Marte, con la nuova stagione fredda in arrivo le speranze ormai sono esaurite.

Post ironico sull’assenza di comunicati ufficiali della missione

Zhurong è un rover alimentato da pannelli fotovoltaici, e quindi ha difficoltà a funzionare quando le giornate durano poco. L’accumulo di polvere sui pannelli riduce la capacità di accumulare energia elettrica durante le ore diurne. Raggiungere temperature troppo basse durante la notte può compromettere il funzionamento dei circuiti. Ci sono degli accorgimenti che vanno presi per evitare situazioni troppo critiche, e le soluzioni adottate sono diverse per i vari mezzi di superficie marziani. Spirit e Opportunity, ad esempio, avevano dei piccoli carichi di plutonio che generavano calore. Pochi grammi erano sufficienti per non raggiungere temperature troppo basse. Ingenuity, invece, il drone compagno di Perseverance, utilizza la carica diurna della batteria per generare calore durante la notte.

Zhurong ha adottato una soluzione completamente diversa, possiede un piccolo concentrato di n-undecano, un idrocarburo liquido che quando la temperatura raggiunge un valore troppo basso si solidifica e rilascia calore. Questo materiale si trova in fondo a due bocche nere sul dorso del rover, studiate appositamente per aumentare l’assorbimento di calore durante le ore diurne. Inoltre, per permettere maggior approvvigionamento di energia elettrica durante il giorno, i tecnici cinesi hanno approntato due soluzioni per sbarazzarsi per quanto è possibile della fine e appiccicosa polvere marziana. Il materiale esterno che ricopre i pannelli ha delle proprietà che ostacolano le particelle cariche ad attaccarsi elettrostaticamente. A differenza della Terra, infatti, su Marte la polvere è più carica per motivi ancora da analizzare, ma probabilmente dovuti alle tempeste di sabbia.

Un altro accorgimento preso è stato quello di rendere i pannelli solari mobili in modo da sbarazzarsi di un po’ di polvere semplicemente agitandoli come se sbattesse le ali. Questa soluzione, sebbene sia stata prevista e predisposta sul rover, non è stata mai implementata su Marte e verrà utilizzata solamente in occasione di un ormai improbabile ripresa delle attività. Non si sa di preciso quale sia stata la causa del mancato risveglio, ma nonostante la missione del rover sia terminata, per la Cina è stata un notevole successo sia in termini domestici che globali.

Zhurong ha percorso 1,9 km in 347 sol marziani. I risultati scientifici raggiunti dal rover sono notevoli. Una delle scoperte più importanti riguarda ovviamente la storia passata dell’acqua liquida su Marte, il leitmotiv della maggior parte delle missioni marziane. Scoperte sul ciclo dell’acqua sono state fatte sia osservando direttamente la superficie, analizzandone la struttura e osservando le spaccature che si formano quando un terreno passa da argilloso a arido, sia osservando gli strati sottosuperficiali con un georadar (Ground Penetrating Radar) e cercando di capire la dinamica che ha permesso la formazione di particolari strati.

Le scoperte fatte hanno permesso di riscrivere un po’ la storia geologica di Marte, soprattutto per quanto riguarda l’ultimo dei periodi geologici marziani, un tempo ritenuto completamente arido, ma ora, grazie alle osservazioni di Zhurong, sembra che ci fosse presenza di acqua liquida anche durante questo periodo. Inoltre, la missione ha dimostrato notevoli capacità tecnologiche spaziali della Cina. Tianwen-1 è infatti solo la prima missione di una serie di missioni interplanetarie previste, e sebbene il rover non funzioni più, l’orbiter continua il suo lavoro fornendo sia dati scientifici che testando nuove soluzioni ingegneristiche.

Nel 2025 è prevista la missione Tianwen-2, con prelevamento di campioni da un asteroide, da riportare a Terra, e proseguimento verso lo studio di una cometa da un’orbita ravvicinata. Nel 2030 si torna su Marte, con Tianwen-3, una missione dal profilo elevato con l’obiettivo ambizioso di portare i primi campioni di superficie marziana a Terra. Questa missione sfrutterà molte delle conoscenze acquisite durante la missione Tianwen-1, sia grazie all’orbiter che grazie al rover. L’orbiter ancora operativo, negli ultimi anni ha eseguito delle manovre di aerobraking, cambio d’orbita usando l’attrito dell’alta atmosfera marziana, propedeutiche alla missione Tianwen-3. Zhurong ha dimostrato la capacità dell’agenzia spaziale cinese di arrivare su Marte raggiungendo la superficie con un atterraggio morbido e di riuscire a manovrare un rover ed esplorare la superficie a milioni di chilometri di distanza dal centro di controllo.

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Gianmarco Vespia

La scienza è importante. Ne ho fatto parte tanti anni fa, ma ho dovuto abbandonare la carriera. In Italia manca il supporto agli scienziati, in molti modi: sostegno, fiducia, credibilità, rispetto e finanziamenti. ISAA mi ha dato la possibilità di diventare divulgatore e di raggiungere un pubblico interessato e appassionato in questo piccolo settore che è l'astronautica. La scienza si muove troppo in silenzio, occorre pazienza e attenzione per capirla e apprezzarla, per spiegarla alle nuove generazioni, appassionarle e permettergli di costruire un futuro migliore per sé e per il mondo intero.