Mars 2020, countdown per l’arrivo di Perseverance su Marte: cosa accadrà nella delicatissima fase di ingresso in atmosfera, discesa e “ammartaggio”

Missione NASA Mars 2020: l’arrivo su Marte è previsto il 18 febbraio, con atterraggio nel cratere Jezero. Ecco cosa accadrà nella fase di "ammartaggio"

  • Credit: NASA/JPL-Caltech
    Credit: NASA/JPL-Caltech
  • Credit: NASA/JPL-Caltech
    Credit: NASA/JPL-Caltech
  • Credit: NASA/JPL-Caltech
    Credit: NASA/JPL-Caltech
  • Credit: NASA/JPL-Caltech
    Credit: NASA/JPL-Caltech
/
MeteoWeb

La missione Mars 2020, lanciata il 30 luglio, in dirittura d’arrivo su Marte, porterà sul Pianeta Rosso il quinto rover americano, Perseverance, e il primo drone elicottero Ingenuity, la prima macchina che tenterà di volare su Marte.
Con un sofisticato pacchetto di strumenti scientifici, un braccio robotico, l’elicottero Ingenuity, 25 telecamere e i primi microfoni per registrare il suono sul Pianeta Rosso, la missione Mars 2020 della NASA è la più avanzata mai inviata su un altro pianeta.
L’arrivo su Marte è previsto alle 21:55 ora italiana del 18 febbraio, con l’atterraggio in programma nel cratere Jezero, che in passato ha ospitato l’antico delta di un fiume che potrebbe essere stato in grado di sostenere la vita. Perseverance esplorerà il cratere per almeno un anno, che equivale a quasi due anni terrestri, per cercare tracce di vita o provare che l’antico fiume fosse davvero un ambiente in grado di ospitarla, analizzando il suolo e raccogliendo campioni di roccia che saranno portati sulla Terra da una futura missione di recupero, Mars Sample Return.

La missione NASA è la 3ª a raggiungere il pianeta questo mese, dopo la missione Hope degli Emirati Arabi e Tianwen-1 della Cina (la prima prevede una sonda in orbita e la seconda un orbiter, un lander e un rover).

L’atterraggio su Marte, “7 minuti di terrore”

marso 2020 nasa perseverance
Credit: NASA/JPL-Caltech

Durante l'”ammartaggio”, il rover si tufferà nella sottile atmosfera marziana, protetto dal suo scudo termico a una velocità di circa 20mila km orari. Saranno circa 7 minuti da brivido durante i quali un paracadute rallenterà la caduta nella prima fase, poi toccherà ai razzi, che saranno responsabili della discesa controllata. A pochi metri dal suolo, una sorta di gru aerea calerà il rover con una carrucola posandolo dolcemente sulle sue 6 ruote sul terreno del cratere Jezero.
Va sottolineato che atterrare su Marte non è un’impresa facile: tutte le sonde inviate sul Pianeta Rosso devono affrontare le insidie che si celano nella delicata procedura di avvicinamento alla superficie. La NASA ha stimato che solo il 40% delle missioni inviate sul pianeta sono sopravvissute all’impatto con il suolo: uno dei problemi principali riguarda la presenza di un’atmosfera rarefatta, circa l’1% di quella terrestre, che non fornisce la resistenza utile per rallentare la corsa di una sonda verso la superficie con il solo paracadute, come invece accadrebbe atterrando sulla Terra.
Dall’ingresso in atmosfera fino al touchdown trascorrono circa 7 minuti, “7 minuti di terrore“, come li ha chiamati più volte la NASA (i membri del team Curiosity soprannominarono così i 7 minuti di attesa e concitazione durante i quali il rover effettuava la delicatissima fase “Entry, Descent and Landing”).

Mars 2020: focus sulla fase finale “Entry, Descent and Landing”

mars 2020 marte perseverance
Credit: NASA/JPL-Caltech

La fase finale EDL (Entry, Descent and Landing, cioè ingresso in atmosfera, discesa e atterraggio) inizierà 10 minuti prima dell’ingresso nell’atmosfera: le complesse operazioni avranno inizio con la separazione dello stadio utilizzato in fase di crociera per eventuali manovre di correzione (inclusi pannelli solari, serbatoio carburante e componenti per le comunicazioni radio utilizzate durante il lungo viaggio). Sulla superficie giungerà solamente il guscio di protezione con dentro il rover e lo stadio utilizzato per frenare la discesa.
L’ingresso in atmosfera farà sentire immediatamente i suoi effetti, rallentando il mezzo e allo stesso tempo riscaldando il guscio esterno che raggiungerà un picco di circa 1.300°C dopo soli 80 secondi. Lo scudo termico proteggerà il rover in questa delicata fase. In caso di leggere deviazioni dalla traiettoria, interverranno piccoli propulsori posteriori per modificare l’angolo di ingresso e la direzione.
Dai 20mila km/h iniziali con cui la capsula entrerà nell’atmosfera superiore marziana si passerà a circa 1.600 km/h, momento in cui verrà aperto il paracadute supersonico.
Essendo le tempistiche fondamentali, assumerà grande importanza una nuova tecnologia chiamata “Range Trigger“, che consente di calcolare la distanza del mezzo dalla zona di atterraggio e di aprire il paracadute nel momento ideale.
L’apertura del paracadute avverrà circa 4 minuti dopo l’ingresso in atmosfera ad un’altitudine di circa 11 km, quando la velocità sarà di 1.512 km/h. Venti secondi dopo avverrà la separazione dello scudo termico, esponendo per la prima volta il rover all’atmosfera marziana.

perseverance nasa mars 2020A rallentare del tutto Perseverance non sarà solo il paracadute: ad un certo punto verrà rilasciato e si attiveranno i razzi frenanti, 8 motori posizionati all’interno del guscio di protezione che saranno puntati verso il basso.
L’accensione degli 8 motori frenanti sarà attivata a circa 2.100 metri di altezza e in questa fase avverrà la separazione dal guscio di protezione posteriore: la discesa non sarà perfettamente verticale, ma piuttosto laterale, per evitare che il paracadute e il guscio di protezione superiore possano colpire accidentalmente il rover.
L’azione frenante dei motori continuerà fino alla velocità di discesa finale, circa 2,7 km/h.
Quando il rover si troverà a 20 metri d’altezza, circa 12 secondi prima dell’atterraggio, sarà la volta della manovra finale “Skycrane”: dei cavi di nylon discenderanno il mezzo attraverso delle guide di uscita per 6,4 metri, e il rover attiverà il suo sistema di mobilità, bloccando le “gambe” e le ruote in posizione di atterraggio.
Quando Perseverance toccherà la superficie, delle lame attivate con esplosivo taglieranno le corde liberando il rover, mentre il razzo di discesa si allontanerà.

A differenza di Curiosity, Perseverance è ben equipaggiato dal punto di vista audiovisivo: per la prima volta potremo vedere nel dettaglio anche la fase di discesa. Una telecamera montata sul guscio di protezione del rover mostrerà il dispiegamento dei paracadute, ed un’altra unità mostrerà invece l’avvicinamento.

Per approfondire:

Mars 2020: Perseverance arriva su Marte, cosa accadrà il 18 febbraio [VIDEO]

Countdown per la Missione NASA Mars 2020: la prima tappa di un lungo viaggio che vede protagonista anche l’Italia