InSight raggiunge Vandenberg in vista del lancio verso Marte

Dopo un rinvio di due anni, la sonda NASA InSight ha raggiunto il sito di lancio presso la Vandenberg Air Force Base in California in vista della partenza per Marte, prevista per il 5 maggio prossimo. Raccoglierà indizi sulla storia evolutiva della struttura interna del Pianeta Rosso.

A causa di problemi riscontrati nel sismometro di cui è dotata, il lancio della sonda InSight che era previsto per il marzo 2016 era stato rinviato per un periodo che si presupponeva decisamente lungo, a fronte del traguardo imminente sulla cui soglia era arrivata poco più di due due anni fa. Il 9 marzo del 2016 infatti la NASA rilasciava la nota ufficiale secondo cui l’obiettivo per il lancio della sonda sarebbe slittato a maggio 2018 e per il momento tale è rimasto, con decollo previsto per il 5 del mese, data di apertura di una finestra per il liftoff che rimarrebbe aperta sino all’8 giugno. Trasportata a bordo di un C-17 dell’Air Force, InSight è atterrata sulla pista di Vandenberg mercoledì pomeriggio dopo un viaggio dalla base dell’aeronautica di Buckley, in Colorado, vicino allo stabilimento di produzione di veicoli spaziali della Lockheed Martin a Denver. Dal momento che il viaggio è avvenuto per la sonda all’interno di un container a controllo ambientale, i team operativi l’hanno trasferita in una camera bianca ad atmosfera controllata dove giovedì gli ingegneri hanno disimballato il lander per iniziare diverse settimane di test e controlli. La finestra di lancio di InSight si apre il 5 maggio alle 11.05 GMT (le 13.05 ora italiana) e si estende per due ore. Se il lancio dovesse effettivamente avvenire, InSight arriverà di conseguenza su Marte il 26 novembre.

La sonda InSight caricat a bordo del C-17 presso la base di Buckley, Colorado (fonte: NASA JPL)

La missione sarà la prima sonda planetaria a partire dalla base aerea di Vandenberg. Il veicolo spaziale avrebbe dovuto essere lanciato nel marzo di due anni fa, ma i problemi che hanno coinvolto l’isolamento della tenuta a vuoto di un sismometro, hanno costretto la NASA a posticipare la missione. Siccome le opportunità di lancio per Marte arrivano una volta sola ogni 26 mesi, quando i pianeti si trovano nelle posizioni relative più convenienti nel sistema solare, considerando i tempi di risoluzione del problema, il lancio è stato posticipato di quasi due “finestre”, posizionandosi a maggio di quest’anno. I sensori del sismometro sono stati controllati e sono ora in buono stato, il loro involucro è ora correttamente sigillato e sono pronti per il liftoff. InSight si trovava già in posizione per il lancio insieme al razzo Atlas V che doveva portarla su Marte, quando nel dicembre del 2015, la NASA ha optato per un rinvio della missione. La sonda era così stata nuovamente trasportata presso il centro di costruzione della Lockheed Martin, dove è rimasta sino all’anno scorso, quando il corpo del sismometro interamente riprogettato e ricostruito è arrivato dalla Francia, su costruzione del CNES. Ora InSight si trova nella sua configurazione di lancio, con il lander avvolto da uno scudo termico e un guscio protettivo che lo salvaguarderanno durante il viaggio su Marte e soprattutto durante la fase di entry, descent and landing sul Pianeta Rosso.

Un razzo Atlas V-401 sulla rampa di lancio a Vandenberg (fonte: United Launch Alliance)

Una volta che  InSight sarà disposta su un dispositivo di rotazione nella camera bianca, i team specializzati inizieranno a testare la navicella per assicurarsi che non sia stata danneggiata durante il viaggio dal Colorado alla California e contestualmente gli ingegneri caricheranno anche una versione finale del software di volo nel computer del lander. Lo scudo termico sarà poi nuovamente rimosso: questo consentirà di effettuare i collegamenti finali che permetteranno di eseguire tutti i test di verifica sull’elettronica di bordo e accedere ai serbatoi del propellente per il loro riempimento. L’elio pressurizzante e l’idrazina propellente saranno caricati nel veicolo spaziale alla fine di marzo, quindi gli ingegneri prepareranno InSight per l’accoppiamento allo stadio superiore del razzo Atlas V, un processo che include l’incapsulamento della sonda all’interno delle carenature di testa del vettore. Il razzo Atlas V originariamente assegnato per lanciare InSight, designato AV-062, è stato a suo tempo lanciato con il satellite WorldView 4 nel novembre del 2016. Di conseguenza un altro veicolo Atlas V, denominato AV-078, è attualmente a Vandenberg, dove sarà disposto sulla rampa di lancio presso lo Space Launch Complex 3-East. InSight verrà lanciato sulla versione più leggera della famiglia Atlas V, nota come configurazione “401”, senza razzi a propellente solido e carenatura del carico utile di quattro metri. La missione poteva partire sia dalla Florida che dalla California, ma ULA e NASA hanno concordato di lanciare InSight da Vandenberg per ridurre il carico di lavoro a Cape Canaveral, dove quest’anno sono previsti fino sei lanci per la United Launch Alliance: infatti InSight sarà l’unica missione a partire a bordo di un Atlas V da Vandenberg nel corso del 2018.

Lockheed Martin ha costruito il lander InSight sul design della sonda Phoenix, che è atterrata su Marte nel 2008. Phoenix era stato lanciato da Cape Canaveral nel 2007 su un razzo Delta 2, vettore leggero della United Launch Alliance che come noto sarà pensionato entro la fine dell’anno. Questo ci fa capire che la scelta di un Atlas V è sovradimensionata perché la massa di InSight al momento del lancio è ben al di sotto della capacità di propulsione interplanetaria massima anche per la più leggera configurazione di Atlas V. Ciò significa che la missione non richiederà la spinta extra di energia che un razzo otterrebbe dalla rotazione della Terra lanciando verso est da Cape Canaveral e questa è un’ulteriore spiegazione della scelta che è caduta su Vandenberg. Come altri lanci dalla California, l’Atlas V che trasporterà InSight si dirigerà invece a sud sull’Oceano Pacifico. La particolarità di InSight è che la sonda non viaggerà da sola:  due CubeSat sviluppati al JPL accompagneranno la missione al momento del lancio. Una volta arrivati nell’orbita di Marte, i CubeSat faranno da ripetitori e trasmetteranno la telemetria di InSight alla Terra mentre la sonda scenderà attraverso l’atmosfera marziana.

InSight all’interno della camera bianca presso il sito di costruzione della Lockheed Martin a Denver durante il test di apertura dei pannelli solari (fonte: Lockheed Martin)

InSight atterrerà su Marte a Elysium Planitia, una vasta pianura a nord dell’equatore marziano e userà un braccio robotico per posizionare il suo “recinto sismico” sulla superficie marziana disponendosi per l’ascolto dei terremoti. La sonda termica del lander, realizzata dall’agenzia spaziale tedesca, scaverà ad una profondità di circa 5 metri per misurare la quantità di calore che fuoriesce dall’interno del pianeta. Il sismometro sarà in grado di misurare movimenti della crosta ad una definizione comparabile alla metà del raggio di un atomo di idrogeno, per percepire anche i minimi movimenti che potrebbero originarsi nelle profondità interne di Marte. Nessuna missione ha mai effettuato un rilevamento così dettagliato dei terremoti su un altro mondo, ad eccezione della strumentazione lasciata sulla Luna dagli astronauti delle missioni Apollo che hanno  scoperto e rilevato i terremoti lunari. L’obiettivo della missione è quello di conoscere l’intima struttura geologica di Marte e le scoperte di InSight aiuteranno la comprensione di come i pianeti rocciosi, compresa la Terra, si siano formati nelle prime fasi della nascita del Sistema Solare. Dalla portata decisamente ambiziosa dell’obiettivo e dalla forte dipendenza dalle misurazioni sismometriche si comprende perché la NASA non abbia voluto rischiare di inviare a bordo della sonda della strumentazione potenzialmente difettosa e abbia speso tutto il tempo necessario per assicurarsi che la missione partisse con le carte in regola. Tuttavia l’imprevisto non è avvenuto a costo zero: il budget della missione era originariamente di 675 milioni di dollari, ma il ritardo di due anni ha spinto il costo ad oltre 800 milioni e queste cifre non comprendono i finanziamenti del CNES e dell’agenzia spaziale tedesca per i due strumenti principali di InSight.