NASA prenota un Atlas V certificato per materiale nucleare per Mars 2020

NASA ha annunciato di aver prenotato un vettore Atlas V per il lancio di Mars 2020, il nuovo rover che solcherà i terreni marziani con lancio previsto nell’estate del 2020.

Atlas V. Credits: ULA

L’annuncio è stato dato da Jim Green, direttore della divisione scienze planetarie, durante un incontro del NASA Advisory Council tenutosi a Cleveland: “Sarà l’Atlas V a trasportare il Mars 2020 verso Marte,” queste le parole di Green. L’annuncio non ha colto di sorpresa gli operatori in quanto, benché fossero stati presi in considerazione un po’ tutti i vettori disponibili sul mercato della classe di peso medio-pesante (Atlas V e Delta 4 Heavy di United Launch Alliance e Falcon Heavy di SpaceX), il solo Atlas V di ULA è certificato da NASA per il lancio di materiale nucleare. Infatti il nuovo rover da 2,1 miliardi di dollari per spostare i suoi circa 900 kg di massa e alimentare tutta la sua strumentazione utilizzerà un generatore a radio isotopi (RTG), in particolare un Multi-Mission Radioisotope Thermoelectric Generator che genera potenza elettrica convertendo il calore scaturito dal decadimento di plutonio e che in questo modo garantisce la possibilità di operare sulla superficie marziana notte e giorno senza dover programmare degli stop per la carica di batterie con i pannelli solari.

Dei possibili vettori nella classe di peso solo l’Atlas V ha portato a termine con successo missioni di inserimento in orbita di sonde alimentate da questo tipo di generatore: New Horizons verso Plutone nel 2006 e il rover Curiosity della missione Mars Science Laboratory nel 2011 verso Marte da cui Mars 2020 deriva strettamente. Anche altri fattori hanno spinto verso l’Atlas V piuttosto che verso i concorrenti. Sicuramente nei confronti del “fratello” Delta 4 Heavy ha pesato il fattore economico, mentre per quanto riguarda il Falcon Heavy ha pesato senza dubbio l’affidabilità, con il vettore di SpaceX ancora in sviluppo mentre il cavallo da lavoro di ULA ha all’attivo ben 63 missioni tutte coronate da successo (con una lieve anomalia che non ha comunque compromesso la missione). Di queste ben 12 proprio per conto dell’agenzia statunitense con altre 7 in calendario fino al 2020, compresa appunto Mars 2020. In questo caso il vettore verrà utilizzato nella versione 541 quindi con una copertura da 5 metri di diametro associata a 4 razzi ausiliari a propellente solido a coadiuvare il lavoro del motore a kerosene di costruzione russa RD-180 e l’unico motore criogenico RL-10C in dotazione allo stadio superiore Centaur.

Curiosity Sky Crane
Credits: NASA

Per quanto riguarda gli scopi scientifici della missione anche Mars 2020 è dedicata alla ricerca di vita passata su Marte e la sua pianificazione si è giovata e si gioverà sulla mole di dati fornita e che sta ancora fornendo il rover suo predecessore Curiosity. “L’obiettivo scientifico principale è ricercare segni di vita,” ha detto Ken Farley, responsabile scientifico di Mars 2020. “La vita si è sviluppata qui? Ha prosperato? Adesso questa vita è quasi certamente scomparsa a causa dei cambiamenti climatici avvenuti circa 3 miliardi e mezzo di anni fa… Così stiamo focalizzando le nostre esplorazioni su questo lontano passato.” Con questa idea in mente ci si è focalizzati su delle aree che in tempi passati potrebbero essere state abitabili. Proprio la possibilità di scelta del luogo di atterraggio è la caratteristica che più contraddistingue questa missione dalle precedenti: la sequenza di arrivo sarà molto simile con la stessa combinazione di scudo termico, paracadute supersonico e “sky crane” già sperimentata con successo per Curiosity nell’estate del 2012. “Da fuori le cose sembreranno più o meno uguali,” ha detto Allen Chen, il responsabile presso il JPL di Mars 2020 per l’entrata, la discesa e l’atterraggio. “Ma sotto il cofano abbiamo cambiato molte cose…..che ci permettono di restringere l’area di atterraggio (la cosiddetta elisse di atterraggio) di circa il 50%. Questo ci permette di atterrare in zone più ristrette, zone che non potevamo prendere in considerazione prima con Curiosity, e che ci permettono di atterrare più vicino a quei tipi di cose che gli scienziati vogliono andare a vedere.” Un grosso contributo a questa caratteristica di Mars 2020 è dato dal modulo di discesa che riprenderà immagini del suolo sottostante da comparare autonomamente con una mappa a bordo per evitare terreno accidentato. “Siamo da sempre alla ricerca di piste di atterraggio piatte e noiose. Adesso possiamo cercare luoghi che siano dei pezzi piani contornati da obiettivi scientifici,” ha precisato Chen. Alcuni dei luoghi di atterraggio candidati che sono attualmente allo studio per Mars 2020, erano stati scartati per Curiosity poiché ritenuti non sicuri ma “Adesso possiamo pensare di atterrarci,” ha aggiunto Chen.

Anche Farley ha parlato della delicatezza del luogo di atterraggio: “La decisione più importante davanti a noi, è dove stiamo per mandare il rover.” Il suo gruppo ha ristretto la lista di potenziali siti a 8 alternative. “Questi siti hanno tutti le caratteristiche che noi crediamo suggeriscano che potessero essere abitabili. La prima metà di questi sono associati all’acqua superficiale (fiumi, laghi e foci) registrata nelle rocce. L’altra metà è invece associata all’acqua ad alta temperatura circolante attraverso le rocce. In questi 2 tipi di ambiente sulla Terra la vita microbica prospera,” ha spiegato Farley.

Schema del rover di Mars 2020
Credits: NASA

Anche dal punto di vista tecnico questa nuova missione si gioverà dell’esperienza accumulata con il predecessore, infatti il rover sarà molto simile a Curiosity e garantirà un’esplorazione del sito prescelto per circa un intero anno marziano, più o meno 700 giorni terrestri. In aggiunta Mars 2020 offre una nuova possibilità: “Ci stiamo preparando per raccogliere una serie di campioni scientifici veramente irripetibile e li lasceremo su Marte per una possibile missione futura che andrà a prenderli,” ha annunciato Farley. Il corredo di strumenti scientifici include una camera streoscopica, una camera per rilevare composti organici nelle rocce, uno spettrometro fluorescente a raggi X per determinare la composizione elementare, un laser ultravioletto per la mineralogia, un dispositivo sperimentale per la produzione di ossigeno dell’anidride carbonica atmosferica, un radar a penetrazione del terreno per le ispezioni geologiche sotto la superficie e una mini stazione meteorologica. E ci saranno dei microfoni nel sistema di atterraggio e nel rover per catturare i suoni di Marte.

Il lancio da Cape Canaveral è previsto per luglio 2020 quando l’allineamento planetario tra Terra e Marte offre una breve finestra per l’invio del rover. Arriverà sul pianeta rosso per l’entrata, la discesa e l’atterraggio nel febbraio 2021in un sito ancora da decidere. Il viaggio della missione non sarà solitario poiché NASA pensa di lanciare anche una serie di Cubesats verso Marte. La selezione di quali progetti voleranno però non è ancora stata fatta.