Selezionati otto siti finalisti per l'atterraggio del prossimo rover marziano della NASA

Il prossimo rover della NASA diretto verso la superficie marziana ha appena compiuto un altro importante passo in avanti, con la selezione di otto possibili siti di atterraggio. Più di centocinquanta scienziati e ingegneri da tutto il mondo si sono riuniti tra il 4 il 6 Agosto a Monrovia, in California, per ridurre la lista di potenziali siti di atterraggio da più di una ventina a otto.

Per tre giorni, gli scienziati hanno valutato i 21 siti di atterraggio selezionati l'anno scorso, saliti a quasi una trentina con qualche aggiunta nel corso degli ultimi mesi. I siti sono stati valutati sia dal punto di vista scientifico che da quello ingegneristico: da entrambe le parti, infatti, ci sono numerosi requisiti e limiti da rispettare.

La fase di votazione.

Dal punto di vista ingegneristico, i siti devono trovarsi in prossimità dell'equatore, precisamente tra i +30 e i -30 gradi di latitudine. Inoltre, devono trovarsi almeno 500 metri al di sotto del punto più alto della superficie, in modo da sfruttare il più possibile l'attrito atmosferico per rallentare la pericolosa discesa; qualunque rilievo sopra i 100 metri di quota rispetto ai dintorni deve essere situato almeno a un chilometro dal punto di atterraggio; le pendenze devono essere inferiori ai 25 gradi; la probabilità della presenza di rocce oltre i 55 centimetri di altezza dev'essere inferiore allo 0.5 percento. Quest'ultimo parametro può essere determinato studiando le ombre delle rocce nelle immagini scattate dall'orbita.

Il delta del cratere Jezero.

I requisiti scientifici sono invece gli obiettivi stessi della missione, e cioè: il sito di atterraggio deve offrire un ambiente in passato potenzialmente abitabile; deve offrire rocce con un elevato potenziale di preservazione di impronte biologiche; deve offrire un'abbondanza, una diversità e una qualità di campioni sufficienti a rispondere alle domande-chiave di astrobiologia ed evoluzione planetaria, qualora fossero riportati sulla Terra. Lo scopo del rover, infatti, sarà quello di raccogliere un minimo di 20 campioni di materiali dalla superficie marziana, eseguire analisi preliminari e prepararli a essere portati sulla Terra tramite una futura missione di andata e ritorno ancora da progettare.

Il delta del cratere Eberswalde, con vari meandri.

Il rover decollerà tra Luglio e Agosto del 2020 e raggiungerà la superficie marziana dopo un trasferimento interplanetario di sette mesi e mezzo, nel Febbraio 2021. Il rover, ancora senza nome, sarà quasi identico a Curiosity, il rover che da tre anni sta esplorando il cratere Gale. Le uniche modifiche sostanziali saranno ruote più robuste (viste i gravi danni subiti da quelle di Curiosity a causa delle rocce appuntite), una velocità maggiore (dai 12 metri all'ora di Curiosity a 60-80), nuove tecniche di progettazione che aumenteranno l'efficienza della missione dal 55% di Curiosity a 80-95%. Il rover del 2020 eseguirà un atterraggio simile a quello di Curiosity, con una prima fase a propulsione seguita dall'azionamento della "gru spaziale" che calerà il rover fino ad appoggiarlo sulla superficie all'interno di un'ellisse di 16 per 14 chilometri. A differenza di Curiosity, il rover del 2020 durante la fase di discesa userà anche una videocamera puntata verso l'alto per riprendere l'apertura del paracadute. Una volta raggiunta la superficie, il rover sarà in grado di percorrere fino a 20 chilometri in circa un anno e mezzo. Il rover studierà la superficie usando sette strumenti scientifici selezionati un anno fa (clicca qui per la descrizione degli strumenti).

Il cratere Jezero, con l'ellisse di atterraggio.

Gli otto siti finalisti per l'atterraggio del rover sono, in ordine di numero di voti ricevuti: Jezero Crater, Columbia Hills, NE Syrtis Major Planum, Eberswalde Crater, SW Melas Chasma, Nili Fossae Trough, Nili Fossae Carbonate e Mawrth Vallis.

Il cratere Eberswalde con l'ellisse di atterraggio e il delta fluviale (evidenziato a sinistra).

Con un vasto e antico delta, il cratere Jezero ospitava con ogni probabilità un ambiente lacustre abitabile. Gli scienziati hanno individuato tre punti di interesse (ROI): l'antico delta posto proprio sul bordo dell'ellisse di atterraggio, i depositi di carbonati che riempiono il resto del cratere e la scarpata formata dal delta occidentale che presenta una complessa stratificazione con elevate probabilità di contenere elementi biologici. Purtroppo, però, la grande concentrazione di sabbia e rocce potrebbe rendere difficile la navigazione - in una scala decrescente da 1 a 10, dove il cratere Gale è un 5, il cratere Jezero si è preso un 8.

Melas Chasma, parte di Valles Marineris. Credit NASA / JPL-Caltech / ASU

Seconde sulla lista sono le Columbia Hills, una regione esplorata dal rover Spirit. Il robottino, spentosi nel 2010, aveva individuato depositi di silice forse dovuti a un antico sistema idrotermale. Oltre al cratere Jezero, altri due siti - i due Nili Fossae - si trovano in prossimità di Isidis Basin, una struttura da impatto che ha lasciato sulla superficie una concentrazione di depositi di carbonati, un potenziale indizio su come Marte abbia potuto perdere la sua atmosfera a base di diossido di carbonio. Un altro sito ancora, Eberswalde, presenta un ampio delta fluviale, naturalmente oggi del tutto asciutto. Il sito era già stato selezionato come possibile punto di atterraggio del rover Curiosity. Mawrth Vallis, invece, è ricca di materiali argillosi formatisi probabilmente in presenza di acqua liquida. Il sito è stato selezionato tra i quattro finalisti del rover europeo del programma ExoMars, che atterrerà su Marte nel Gennaio 2019 (clicca qui per la descrizione dei siti di atterraggio di ExoMars).

Una porzione delle Columbia Hills viste dal rover Spirit. Credit MER/JPL/NASA

Tutti i siti presentano un livello di difficoltà di atterraggio più elevato delle precedenti missioni. Solo tre siti, i due in Nili Fossae ed Eberswalde Crater, sono accessibili senza la Terrain Relative Navigation (TRN), una tecnologia ancora da approvare che potrebbe ridurre sostanzialmente il margine d'errore del sito di atterraggio.

La lista di siti candidati verrà sfoltita a sole 4 località nel Gennaio 2017. Il sito finale e quello di riserva verranno selezionati nel Luglio 2018.