Opportunity: la missione senza fine compie 5000 giorni su Marte

Ieri il sole è sorto per la cinquemillesima volta sul rover Opportunity, dandogli l’ennesima ricarica in un viaggio che dura da ben 14 anni su Marte, quando la missione originaria era prevista della durata di soli 90 giorni.

Tre generazioni di rover marziani (fonte: NASA)

La foto pubblicata ieri dalla NASA mostra un’alba su Marte ripresa dal rover Opportunity e poche immagini riescono ad essere così evocative e metaforiche come quel sole che brilla in un cielo lattiginoso sopra un pendio deserto. E questo perché il sole è strettamente collegato ad Opportunity e alla sua vita operativa: diversamente da Curiosity, il più avanzato erede che esplora il cratere Gale, il piccolo rover lanciato nel 2003 è alimentato esclusivamente dall’energia solare. È quindi semplicemente sorprendente come a discapito di ogni previsione avversa, Opportunity abbia riscritto tutti i paradigmi della nostra conoscenza di Marte, incluso il fatto che sia riuscito a sopravvivere nonostante la polvere che nel corso del tempo si è accumulata sui suoi pannelli solari e che aveva fatto prevedere alla NASA una durata di missione estremamente breve, se messa a confronto con la vita effettiva del rover. Ecco che il sole che sorge per la cinquemillesima volta è molto più di una semplice foto pittoresca di Marte, ma una metafora dell’integrazione perfetta che questo rover ha trovato con il Pianeta Rosso e che ha consentito agli scienziati di continuare ad esplorarlo.

Opportunity, insieme al gemello Spirit, partiva verso Marte dopo una serie di debacle notevoli per l’esplorazione del Pianeta Rosso. La NASA aveva appena fallito tre missioni, che avevano gettato una pesante ombra sulla filosofia adottata negli anni ’90 e conosciuta come faster, better, cheaper e che mirava a rendere snella e veloce, oltre che relativamente economica, l’esplorazione planetaria. Questo approccio, non si può negare, è stato inizialmente un successo: la NASA ha lanciato 16 missioni dal 1990 al 1999, numero che al cospetto dei lanci dell’ultimo decennio, appare elevatissimo. Tra di esse ci sono state cinque missioni su Marte, una sulla Luna, tre telescopi spaziali, due missioni verso comete e un rendez-vous con un asteroide, più quattro missioni in orbita intorno alla Terra, senza dimenticare un test per la propulsione a ioni. Tuttavia, solo dieci di queste sedici missioni sono state coronate dal successo, il 63%. Una delle cinque missioni su Marte era Mars Pathfinder, quella che portò il primo rover stabilmente operativo sulla superficie del Pianeta Rosso. Ma dopo questa missione di successo, ce ne furono ben tre consecutive, tutte fallite:  il Mars Climate Orbiter nel 1998; il Mars Polar Lander nel 1999 e le due Deep Space 2 nel 1999. Una revisione dell’approccio faster, better, cheaper portò al successo con la missione orbitale Mars Odissey nel 2001, ma nel 2003, al lancio di Spirit e Opportunity, la tensione era elevatissima. La stessa scelta di costruire due rover esattamente uguali fu dettata anche dal timore che pure quella volta il successo non sarebbe arrivato totalmente. E invece i rover gemelli sono stati il miglior risultato della NASA in termini di longevità e di scoperte scientifiche.  

Distanze percorse da diversi rover sulla Luna e su Marte al 2014. Solo Opportunity ha fatto più strada  da allora (fonte: NASA)

Se la missione di Spirit è durata sei anni, moltissimi rispetto ai 90 giorni programmati, è stato Opportunity a sbalordire letteralmente la NASA e gli scienziati per la durata della sua vita su Marte. I suoi numeri sono decisamente notevoli. Dal 25 gennaio 2004, data del suo atterraggio, ha percorso oltre 45 chilometri, che è il record di percorrenza di un veicolo su un altro pianeta; ha ripreso e inviato a Terra ben 225.000 immagini; è sopravvissuto a otto inverni marziani superando la pendenza di 32° sui versanti del pianeta. Oltre a questo Opportunity ha scoperto il primo meteorite caduto su un altro pianeta (Heat Shield Rock), ha analizzato per due anni il cratere Victoria ed è eroicamente sopravvissuto alle tempeste di polvere che rischiavano di interrompere la sua attività nel 2007. Nel mese di marzo del 2015 il rover ha superato i 42,195 chilometri percorsi sul suolo marziano, tagliando l’ideale traguardo della maratona olimpica. In onore al grande contributo di Opportunity all’esplorazione di Marte, l’asteroide 39382 è stato battezzato 39382 Opportunity. La scoperta che gli eventi meteorologici erano in grado non solo di mettere a rischio la fonte energetica di Spirit e Opportunity, ma anche di trovare un rimedio al problema, è stata forse la chiave di volta della longevità delle due missioni e in special modo di quest’ultima. Il 3 novembre 2005 Opportunity si trovò nel mezzo di una tempesta di sabbia che durò tre giorni. Durante la tempesta fu in grado di muoversi nella modalità automatica di protezione, ma non fu possibile ricevere immagini. Meno di tre settimane dopo, un altro evento meteorologico pulì la sabbia dai pannelli solari del rover, che furono così in grado di produrre 720 watt-ora (80% del valore massimo). Dopo quasi due anni di esplorazione, quello fu l’evento che fece capire come la l’assunzione iniziale secondo cui veicoli ad energia solare non sarebbero durati molto su Marte era completamente sbagliata e che c’era la possibilità che le missioni sarebbero proseguite per anni, non mesi. 

Le tempeste di sabbia tornarono a colpire duro nel 2007, facendo pensare ancora una volta che la fine fosse arrivata. Normalmente i pannelli solari sono in grado di generare circa 700 Wh di energia al giorno e se si portano a valori inferiori a 150 Wh il rover inizia ad attingere energia dalle batterie e se le batterie si esauriscono, i componenti elettronici principali possono subire avarie a causa del freddo intenso. Il 18 luglio 2007 i pannelli solari di Opportunity generarono solo 128 Wh, il più basso livello mai raggiunto e la NASA inviò istruzioni al rover di comunicare con la Terra solo ogni tre giorni. Opportunity arrivò molto vicino al rischio di avaria, mentre nel corso del mese di luglio le tempeste di sabbia continuavano ad imperversare. Se il rover fosse rimasto senza alimentazione,  sarebbe forse potuto rimanere in sospensione per giorni, settimane e anche mesi, ma con un elevata probabilità di non riprendersi. Ma tutto questo non successe: ad agosto la tempesta cominciò ad attenuarsi  e anche se i livelli di energia erano ancora piuttosto bassi il rover ricominciò a riprendere e trasmettere immagini.

In tutti questi anni Opportunity è sopravvissuto a diverse congiunzioni eliache, ovvero i periodi in cui Marte è nascosto dal Sole e le comunicazioni devono essere interrotte ed è riuscito ad aggirare le asperità del suolo marziano con tutte le trappole che vi si possono trovare, specialmente in prossimità di terreni sabbiosi, come la parabola del rover gemello Spirit ha insegnato. Il caso più grave di blocco a causa di asperità del terreno si è manifestato nel 2005, quando tra aprile e giugno il rover si è incagliato in una duna sabbiosa, con alcune ruote rimaste sepolte nel terreno. Per sei settimane terrestri vennero effettuate simulazioni per decidere il miglior sistema per sbloccare il veicolo senza rischiare di bloccarlo definitivamente, al termine delle quali Opportunity fu liberato con successo facendolo muovere pochi centimetri alla volta, permettendo la prosecuzione delle esplorazioni.

Le ombre calano sul crater Endeavour il 9 marzo 2012. Una delle più belle foto scattate da Opportunity (Fonte: NASA/JPL-Caltech/Cornell/Arizona State)

Per 5000 sol, ovvero giorni marziani, che rispetto ai giorni terrestri sono più lunghi di circa 40 minuti, Opportunity ha continuato la sua marcia e le sue soste inviando fotografie e dati che hanno consentito di riscrivere molto di quello che sapevamo su Marte nei primi anni 2000, contribuendo con la sua esperienza nel fornire informazioni costruttive per le missioni successive,  sia a quella di Curiosity che a quella di Mars 2020, il prossimo rover della NASA. Le foto di Opportunity, così come quelle di altre missioni della NASA, sono sempre state rese pubbliche con un meccanismo di upload automatico immediato. Quando le foto sono riprese e inviate verso la Terra vengono messe direttamente on line. Come per Cassini, Spirit ma soprattutto Opportunity, sono state un’altra preziosa opportunità per gli appassionati di tutto il mondo per scaricare, vedere, elaborare le foto riprese da una missione spaziale per un periodo di tempo molto lungo che ancora perdura.

Per celebrare i 5000 giorni su Marte, il NASA Jet Propulsion Laboratory che opera il rover, è riuscito a riprendere un selfie completo di Opportunity, cosa che come noto il rover non era ancora riuscito a fare. Mentre Curiosity è equipaggiato per poter eseguire con relativa semplicità questo task, utile all’auto-diagnostica, ma anche alla diffusione di immagini spettacolari, Opportunity non aveva mai ripreso le proprie parti per poter comporre un’immagine completa di sé stesso.

Who says you can't teach an old rover new tricks? Opportunity marked 5,000 Martian days of operation with the mission's first full #selfie.

Find the raw frames of this composite image at https://t.co/p3TNf95A2O pic.twitter.com/bJfyzbgDvc

— NASA JPL (@NASAJPL) February 17, 2018

E la missione non si ferma: oggi Opportunity è diretto a sud dello Spirit Mound, un modesto rilievo posto sul lato occidentale del cratere Endeavour, lungo la cui estremità il viaggio del rover continua indefesso. Obiettivo: continuare a raccogliere dati ed evidenze che oltre a condurre a nuove scoperte scientifiche, dimostrano come la tecnologia dell’esplorazione planetaria ha limiti che si possono spostare sempre più in avanti e, potremmo dire, arrivare là dove nessun rover è mai giunto prima.