La navicella spaziale cinese Tianwen-1, attualmente in orbita attorno al Pianeta Rosso, ha lasciato cadere il suo lander e rover – chiamato Zhurong come un dio mitologico cinese del fuoco – completando la fase più pericolosa della sua missione di dieci mesi:
Il veicolo ha utilizzato una combinazione di una capsula protettiva, un paracadute e una piattaforma missilistica per effettuare la discesa. Il successo del touchdown è un risultato notevole, data la natura difficile del compito. Fino ad ora solo gli americani avevano davvero imparato l’atterraggio su Marte. Tutti gli altri paesi che hanno tentato l’atterraggio hanno terminato le loro missioni con il rovinoso schianto dei loro dispositivi oppure hanno perso il contatto degli stessi subito dopo aver raggiunto la superficie. Il presidente cinese Xi Jinping si è congratulato con il team della missione per il suo “risultato eccezionale” in un messaggio speciale. Secondo l’agenzia di stampa statale cinese Xinhua, una capsula di ingresso che li racchiude si è separata dall’orbiter intorno alle 4 del mattino, ora di Pechino, del 15 maggio. Dopo diverse ore è entrato nell’atmosfera di Marte a un’altitudine di 125 chilometri:
“Sei stato abbastanza coraggioso per la sfida, hai perseguito l’eccellenza e posto il nostro paese nei ranghi avanzati dell’esplorazione planetaria”, ha detto il Presidente cinese, rivolgendosi al veicolo spaziale. Thomas Zurbuchen, il capo del reparto scientifico dell’agenzia spaziale americana (Nasa), si è affrettato ad aggiungere anche le sue congratulazioni. “Insieme alla comunità scientifica globale, attendo con impazienza gli importanti contributi che questa missione darà alla comprensione del Pianeta Rosso da parte dell’umanità”, ha affermato. L’agenzia spaziale russa, Roscosmos, ha affermato che il successo è di buon auspicio per la sua futura cooperazione con la Cina. Il veicolo cinese è precipitato verso la superficie a una velocità iniziale di 4,8 chilometri al secondo, protetto da uno scudo termico. Quando la sonda si è avvicinata su Marte, ha rilasciato un enorme paracadute per rallentare il suo progresso, quindi ha usato i razzi per frenare. Una volta raggiunti i 100 metri sopra la superficie marziana, si è librato e ha utilizzato un sistema a guida laser per valutare l’area per gli ostacoli come i massi prima dell’atterraggio:
Il robot è ufficialmente atterrato poco dopo le 07:00 di sabato, ora di Pechino (venerdì 23:00 GMT), secondo i media statali. Ci sono voluti 17 minuti per aprire i suoi pannelli solari e inviare un segnale sulla Terra. La sonda ha quindi trascorso del tempo a sorvegliare Utopia, scattando immagini ad alta risoluzione per individuare il posto più sicuro dove appoggiare il rover. L’obiettivo di tutte queste imprese è quello di scegliere un punto privo di imponenti crateri e dove il paesaggio non sia coperto da grandi massi. Gli ingegneri cinesi avrebbero dovuto seguire lo sforzo di atterraggio con un certo ritardo. L’attuale distanza da Marte è di 320 milioni di km, il che significa che i messaggi radio impiegano quasi 18 minuti per raggiungere la Terra. Pertanto, ogni fase dell’approccio del robot Zhurong alla superficie sarebbe stata condotta in modo autonomo. “Ogni passo aveva una sola possibilità e le azioni erano strettamente collegate. Se ci fosse stato qualche difetto, l’atterraggio sarebbe fallito”, ha detto a Xinhua Geng Yan, un funzionario del Lunar Exploration and Space Program Center della China National Space Administration (CNSA). L’architettura del pianerottolo era familiare. Il rover è stato racchiuso in un aeroshell per la fase iniziale della discesa di nove minuti. L’immersione in superficie di questa capsula è stata rallentata spingendosi contro l’aria marziana. Il calore generato è stato gestito da uno scudo rivolto in avanti. Ad un tempo predeterminato, un paracadute si è aperto per ridurre ulteriormente la velocità. Alla fine, il robot Zhurong si è staccato su una panca a razzo per le manovre che lo hanno portato a terra in sicurezza. Atterrare su Marte è sempre una sfida scoraggiante, ma la Cina avrebbe avuto fiducia nella procedura, data la grande competenza che ha dimostrato negli ultimi tempi nei suoi sforzi spaziali. Questa è una nazione che ha messo rover sulla Luna e riportato campioni lunari sulla Terra. Questo mese ha lanciato il primo segmento di una stazione spaziale sopra il nostro pianeta:
È la prima missione della Cina su Marte che la rende solo la terza nazione – dopo Russia e Stati Uniti – ad aver fatto atterrare un veicolo spaziale sul pianeta. La missione “è un grande salto per la Cina perché stanno facendo in un colpo solo quello che la NASA ha impiegato decenni per farlo”, afferma Roberto Orosei, planetologo presso l’Istituto di Radioastronomia di Bologna in Italia. Ora che Zhurong è atterrato con successo, gli scienziati cercheranno di ricavarne almeno 90 giorni di servizio marziano, studiando la geologia locale. Un giorno solare su Marte dura 24 ore e 39 minuti. Il robot assomiglia molto ai veicoli Spirit e Opportunity della Nasa degli anni 2000. Pesa circa 240 kg ed è alimentato da pannelli solari pieghevoli. Un albero alto trasporta telecamere per scattare foto e aiutare la navigazione; cinque strumenti aggiuntivi studieranno la mineralogia delle rocce locali e la natura generale dell’ambiente, compreso il tempo. Come i rover americani, Zhurong ha uno strumento laser per colpire le rocce per valutare la loro chimica e un radar per cercare acqua ghiacciata sotto la superficie. Utopia Planitia è il luogo in cui la Nasa ha sbarcato la sua missione Viking-2 nel 1976. È un bacino colossale – più di 3.000 km di diametro – che è stato formato da un impatto all’inizio della storia di Marte. Ci sono alcune prove che indicano che Marte aeveva un oceano molto tempo fa. Il telerilevamento da parte dei satelliti indica che ci sono riserve significative di ghiaccio in profondità. Zhurong ora si unisce a molte altre missioni attive su Marte. Il rover Perseverance della NASA, arrivato il 18 febbraio , si trova a diverse centinaia di chilometri dal sito di atterraggio, mentre il rover Curiosity della NASA sta girando intorno al pianeta dal 2012. Diverse navicelle stanno girando intorno a Marte, incluso l’ orbiter Hope degli Emirati Arabi Uniti, che è arrivato a febbraio. “Più siamo, meglio è su Marte”, afferma David Flannery, astrobiologo presso la Queensland University of Technology di Brisbane, in Australia.
Dean Cheng, ricercatore in affari politici e militari cinesi presso il think tank di Washington, The Heritage Foundation, ha detto che il successo di sabato sarebbe un enorme stimolo per il paese. “Dal punto di vista cinese, lo spazio avvantaggia la diplomazia cinese, la tecnologia cinese; è una grande pubblicità; rafforza la legittimità del Partito Comunista Cinese per il suo stesso popolo. “Lo spazio ha sempre implicazioni militari e, al contrario, andando su Marte, dimostra che la Cina può contribuire a quello che chiamano il pool globale di conoscenza umana”, ha detto a BBC News. L’America ha messo giù il suo ultimo rover, Perseverance, a febbraio. L’Europa, che ha fallito due volte con i tentativi di atterraggio, invierà un rover su Marte il prossimo anno (in un progetto congiunto con i russi). I ricercatori affermano che l’impresa ingegneristica cinese potrebbe ancora rivelare nuove informazioni geologiche. Gli scienziati sono particolarmente entusiasti del possibile rilevamento del permafrost in Utopia Planitia, la regione nell’emisfero settentrionale di Marte dove è atterrato Zhurong (vedi “Landing site”).
La missione Tianwen-1 includeva un orbiter, un lander e un rover, rendendola la prima a inviare tutti e tre gli elementi sul pianeta. Il veicolo spaziale ha lasciato la Terra nel luglio 2020 ed è arrivato su Marte nel febbraio 2021, ma l’atterraggio è stato il più grande test finora delle nascenti capacità di esplorazione dello spazio profondo della Cina. Atterrare su Marte è notoriamente difficile, anche perché gli ingegneri sulla Terra non hanno alcun controllo su di esso in tempo reale e devono lasciare le istruzioni pre-programmate per eseguire. Molte missioni sono andate perse o si sono bloccate all’arrivo. Nel 1997, Mars Pathfinder della NASA ha inviato il suo primo rover, chiamato Sojourner, in una regione rocciosa del pianeta. “Non abbiamo ottenuto molti dati scientifici straordinari da quella missione, ma la missione ha aperto la strada a rover autonomi molto più capaci, e ora stiamo raccogliendo i frutti di quelle esperienze“, afferma Flannery, che sta lavorando a Perseverance, il quinto Mars rover. Cosa aspettarsi:
In pochi giorni, il rover a sei ruote a energia solare scenderà dal lander per esplorare per almeno tre mesi, ma potrebbe sopravvivere per anni, come hanno fatto i rover Spirit e Opportunity della NASA. Utopia Planitia, dove ora si trova Zhurong, è un’ampia distesa piatta in un vasto bacino privo di caratteristiche che si è formato quando un oggetto più piccolo si è schiantato su Marte miliardi di anni fa. La superficie del bacino è per lo più ricoperta da materiale vulcanico, che potrebbe essere stato modificato da processi più recenti, come il ripetuto congelamento e scongelamento del ghiaccio. Orosei afferma che gli studi sulla regione dall’orbita di Marte suggeriscono che uno strato di permafrost potrebbe nascondersi appena sotto la superficie. Nel 1976, anche la missione Viking 2 della NASA atterrò su Utopia Planitia, ma più a nord di dove Zhurong è atterrato. “È un buon posto per provare un primo atterraggio”, ha detto Flannery prima dell’atterraggio. La bassa altitudine, il terreno sgombro e il potenziale per trovare ghiaccio nel sottosuolo significano anche che le future missioni potrebbero essere in grado di raccogliere campioni lì e che la regione potrebbe essere un buon sito di atterraggio per missioni con equipaggio, dice.
Misurare Marte
Zhurong è equipaggiato con una suite di strumenti per esplorare l’ambiente marziano. Due telecamere sono montate su un albero per riprendere immagini delle rocce vicine mentre il rover è fermo; questi serviranno per pianificare i viaggi che ci vuole. Una telecamera multispettrale posta tra queste due immagini di navigazione rivelerà i minerali presenti in queste rocce. Come Perseverance, Zhurong ha un radar che penetra nel terreno. Mentre si snoda attraverso il bacino, questo rivelerà i processi geologici che hanno portato alla formazione delle regioni attraverso le quali viaggia il rover. Con un po ‘di fortuna, Zhurong potrebbe rilevare il sottile orizzonte che segna qualsiasi permafrost, dice Orosei. Sapere quanto siano profonde queste bugie e le sue caratteristiche generali, potrebbe offrire spunti sui cambiamenti climatici più recenti su Marte e rivelare il destino dell’acqua antica che una volta avrebbe potuto inzuppare la superficie, dice. Se i ricercatori sono davvero fortunati, potrebbero persino trovare alcune rocce molto antiche, che potrebbero offrire una finestra sulla storia del nostro pianeta, dice Joseph Michalski, uno scienziato planetario presso l’Università di Hong Kong: la maggior parte delle prove simili qui sulla Terra ha è stato distrutto dalla tettonica delle placche, dice Michalski. Lo spettrometro di Zhurong include una tecnologia basata sul laser che può colpire le rocce per studiarne i segreti. Sarà anche il primo rover dotato di magnetometro per misurare il campo magnetico nelle sue vicinanze. Lo strumento potrebbe fornire informazioni su come Marte abbia perso il suo forte campo magnetico, un evento che ha trasformato il pianeta in un luogo freddo e asciutto, poco invitante per la vita. “Ogni passo aveva una sola possibilità e le azioni erano strettamente collegate. Se ci fosse stato qualche difetto, l’atterraggio sarebbe fallito “, ha detto a Xinhua Geng Yan, un funzionario del Lunar Exploration and Space Program Center della China National Space Administration (CNSA). Link video:
Approfondimenti orbitali
Dall’orbita , Tianwen-1 comunicherà le intuizioni di Zhurong alla Terra. Ma l’orbiter – il cui nome significa “Domande al cielo” – fornirà anche il proprio contributo scientifico con i suoi sette strumenti, tra cui telecamere, radar a penetrazione nel terreno e uno spettrometro. Un magnetometro e analizzatori di particelle studieranno il confine tra l’alta atmosfera marziana ei venti solari per capire meglio come funziona il campo magnetico di Marte oggi. In combinazione con i dati di altri orbitanti che studiano l’alta atmosfera del pianeta, questa conoscenza offrirà ai ricercatori “un quadro molto migliore di ciò che accade intorno a Marte“, afferma Orosei. Un atterraggio di successo su Marte potrebbe inaugurare missioni cinesi più avanzate, incluso un ritorno del campione, che dovrebbe avvenire entro il 2030.
Fonti: nature.com – bbc.com
