Cinque aziende presenteranno studi per il Mars Orbiter 2022

La NASA, nei giorni scorsi, ha dato notizia di una nuova tappa nel cammino per la realizzazione di un nuovo orbiter marziano da lanciare nel 2022 (o durante la successiva finestra del 2024): la selezione di cinque aziende che si sono candidate a presentare un proprio studio di progetto.

Anche in questo campo, infatti, l’agenzia spaziale americana intende avvalersi del contributo di soggetti commerciali privati. Il bando, pubblicato dal Jet Propulsion Laboratory per conto del Mars Exploration Program (MEP) della NASA nell’aprile scorso, prevede una remunerazione di 400.000 dollari per ciascun concept study da realizzarsi nell’arco di quattro mesi. Le imprese aerospaziali selezionate, tutte statunitensi come prescritto, sono Boeing, Lockheed Martin Space Systems, Northrop Grumman Aerospace Systems, Orbital ATK e Space Systems/Loral.

Possibile zona di atterraggio per il Mars Rover 2020 in Hypanis Valles. Una delle oltre mille foto della camera HiRISE di NRO, pubblicate in questi giorni. Credit: NASA/JPL/University of Arizona

I progetti dovranno muoversi nell’ambito delle linee già disegnate dal gruppo di ricerca del JPL che prevedono per il Mars Orbiter 2022 (noto anche con il nome di NeMO, Next Mars Orbiter): l’utilizzo di propulsione solare elettrica (SEP), la dotazione di strumenti di ricerca, la capacità di rendezvous con altri veicoli e la disponibilità di telecomunicazioni avanzate, possibilmente anche ottiche.

Riguardo a quest’ultimo punto, sicuramente strategico, dal momento che le attività di ricerca su Marte possono solo trarre vantaggio dalla disponibilità di un sistema di comunicazione efficiente e che le sonde che attualmente assicurano i contattati tra i rover e la terra sono già al limite della loro vita operativa, rimandiamo all’articolo che AstronautiNEWS ha già dedicato all’argomento. Aggiungiamo invece qualche parola sui gli altri aspetti.

Strumentazione scientifica

Per quanto riguarda la strumentazione scientifica, gli esperti del JPL hanno raccomandato, come dotazione base, la presenza di una camera ad alta definizione di caratteristiche pari, o superiori, alla HiRISE attualmente a bordo del Mars Reconnaissance Orbiter. Disporre di immagini della superficie marziana ad alta definizione, anche oltre gli attuali 30 cm per pixel, è un obiettivo importante per continuare l’esplorazione robotica del pianeta rosso e soprattutto per individuare zone di atterraggio in vista di quella umana. Tuttavia, ottenere risultati osservativi migliori di quelli di MRO, senza aumentare in misura notevole dimensioni e peso del payload, non sarà banale, dal momento che HiRISE è un vero già un proprio telescopio dell’apertura di 50 cm e del peso di 64,2 kg, e che la presenza di una atmosfera, per quanto rarefatta, costringe gli orbiter a riprendere la superficie da una distanza di circa 300 km, senza la possibilità degli avvicinamenti di cui si avvalgono, per esempio, le sonde lunari.

La camera HiRISE di NRO durante la preparazione a terra. Credit: NASA/JPL-Caltech

In aggiunta, dovrebbero far parte del payload scientifico strumenti in grado di rilevare la presenza di risorse utili per le future missioni di esplorazione, in particolare quelle che permetterebbero di ottenere acqua, e sensori che consentano di approfondire lo studio dell’atmosfera e della meteorologia marziana.

Propulsione solare elettrica e rendezvous

L’uso di propulsione elettrica, in luogo di tradizionali thruster chimici, oltre a tradursi in una significativa riduzione di peso, permetterà alla sonda una maggiore flessibilità di movimento. Sarebbero facilmente realizzabili cambiamenti orbitali, sia per effettuare particolari osservazioni – non si escludono al momento flyby di Phobos e Deimos –, sia per garantire il supporto alle comunicazioni tra Marte e la Terra. E ancora: la propulsione elettrica potrebbe avere un ruolo chiave nell’operazione di rientro dei campioni raccolti dal prossimo rover della NASA sul nostro pianeta.

Come è noto, infatti, i progetti di Mars 2020 rover, prevedono che il robot marziano raccolga campioni della superficie marziana o piccoli carotaggi all’interno di contenitori sigillati, che dovranno essere collocati in specifiche aree in vista di un loro futuro recupero. Le ipotesi per il ritorno dei campioni, a cui si lavora da alcuni anni, prevedono che sia più adeguatamente gestibile un viaggio in due tappe. Un primo veicolo di ascesa porterebbe il carico in orbita, dove entrerebbero in gioco le capacità di rendezvous e cattura di NeMO (caratteristiche piuttosto atipiche per un orbiter, che si spiegano con questo possibile uso). La propulsione elettrica permetterebbe poi il ritorno sul nostro pianeta, alla fine della durata prevista della missione dell’orbiter, programmata in cinque anni.

Rappresentazione artistica del decollo dei campioni di suolo marziano, da uno studio del 2011. Credit: NASA/JPL-Caltech

Tutto è ancora da decidere

Questo scenario, naturalmente, presenta controindicazioni, perché l’allontanamento dei veicolo dall’orbita riproporrebbe nel sistema di comunicazioni Marte-Terra quel vuoto che Mars Orbiter 2022 intende invece colmare; ma è inutile avventurarsi in queste speculazioni, perché in fondo siamo ancora agli studi preparatori, non si è ancora presa alcuna decisione.

“Stiamo ancora lavorando a quelli che potrebbero essere i contenuti della missione” ha recentemente dichiarato alla stampa Jim Watzin, capo del Programma per l’esplorazione di Marte della NASA e uno dei più forti sostenitori del progetto dell’orbiter. Tutto è ancora in discussione e i risultati potrebbero essere piuttosto diversi. Mars Orbiter 2022 potebbe essere soltanto un semplice clone di MRO, con propulsione chimica, o diventare qualcosa di più evoluto, che impieghi sistemi di propulsione elettrica commerciali o quelli più potenti che la NASA sta studiando per la Asteroid Redirect Mission e che permetterebbero di portare in orbita marziana ben 600 kg di payload scientifico.

Possibili scenari di missione per il Mars Orbiter. Dal Report from the Next Orbiter Science Analysis Group (NEX-SAG) del 2015.

Fonte: NASA