Un’intensa tempesta di sabbia mette a serio rischio il rover Opportunity

Una delle peggiori tempeste di sabbia marziane sta mettendo a rischio il rover Opportunity, la cui strumentazione è stata interamente spenta ad eccezione dell’orologio di sistema, nella speranza che passato il peggio, l’irriducibile missione possa ancora riprendere. Ma il sole, ormai invisibile nel cielo sopra il piccolo rover, potrebbe tornare ad illuminare un’apparecchiatura questa volta senza più chance di riaccensione.

L’aspetto di Marte come visto dalla sonda Mars Reconnaissance Orbiter a fine maggio (fonte: Malin Space Science System)

Il rover Opportunity, come ben risaputo, era stato progettato per funzionare 90 giorni, mentre la sua vita utile è stata sin ora di ben 14 anni. Dopo aver compiuto 5000 giorni su Marte lo scorso febbraio, sembrava quasi che la missione non avesse più limiti di tempo e che al contrario di quella del rover gemello Spirit, avesse imboccato la strada dell’eternità operativa. Invece ecco a fine maggio far capolino i primi segnali di una tempesta globale di sabbia che di lì a poco avrebbe assunto i connotati di una delle peggiori, da che le sonde robotiche operano su Marte e forse anche la peggiore in assoluto. I team della NASA sono pronti al peggio, ma esprimono anche un moderato ottimismo intorno alle possibilità che Opportunity possa ancora risvegliarsi dal sonno in cui è stato forzatamente mandato per evitare il peggio. Una tempesta globale su Marte è un evento non raro, ma non capita spesso di vedere un pianeta cambiare completamente aspetto quando lo si osserva dall’orbita. La prima sonda ad orbitare Marte, Mariner 9, arrivata nel novembre del 1971, osservò il Pianeta Rosso proprio nel momento in cui si trovava in balia di una delle periodiche tempeste di sabbia globali e riuscì ad inviare delle immagini della superficie solo dopo qualche mese di attività. Sebbene le immagini di Mariner 9 che mostrano l’esclusiva visibilità delle immense cime della regione vulcanica di Tharsis siano estremamente suggestive, è vero che condizioni di questo tipo hanno sempre ostacolato le missioni in orbita prima e sulla superficie poi. Così anche l’estremamente tenace rover Opportunity ha dovuto arrendersi, come già successo in passato (tra le peggiori, le tempeste del 2007) e spegnersi nella speranza di riattivarsi con i pannelli solari funzionanti e liberi da sabbia e da polvere.

La posizione di Opportunity nella tempesta di sabbia globale (fonte: NASA/JPL-Caltech/MSSS)

Se il più recente e massiccio rover Curiosity, a propulsione nucleare, non ha nulla o quasi da temere, Opportunity ha come unica fonte di energia il Sole e i suoi pannelli, che erogavano 645 Wattora di energia il 30 maggio scorso, dopo appena due giorni durante i quali la tempesta si è intensificata, erogavano 345 Wattora, ovvero già il 46% in meno. Il giorno dopo l’energia erogata era scesa a 133 Wattora e i team dovevano prendere la fatidica decisione di interrompere tutte le attività scientifiche. La trasmissione finale da Opportunity è giunta il 10 giugno e mostrava che il livello di energia prodotto dai pannelli era sceso ad appena 22 Wattora. Un simile livello può innescare il fault mode nel quale anche l’orologio di sistema si spegne. Un tentativo di contattare Opportunity martedì scorso non ha sortito effetti. Come si vede nell’immagine di copertina, che mostra una simulazione di come si vedrebbe il Sole dalla posizione di Opportunity, il cielo si è praticamente trasformato in notturno anche durante il giorno. Talvolta si tende ad immaginare le tempeste di sabbia su Marte come le raffigurano i film di Hollywood, con venti fortissimi che trascinano i poveri astronauti per centinaia di metri, mentre l’atmosfera estremamente rarefatta del Pianeta Rosso (densa circa l’1% di quella terrestre), anche in caso di tempeste di sabbia molto intense, è caratterizzata da venti che a malapena potrebbero far cadere una persona. L’effetto principale, tuttavia, è diverso ma decisamente molto temibile. Sebbene non violentissime dal punto di vista dinamico, tempeste di sabbia intense come questa hanno l’effetto di bloccare la totalità della radiazione solare e far scendere le temperature a decine di gradi sotto lo zero. Oltre quindi al problema della mancanza di energia erogata dai pannelli, le apparecchiature di Opportunity sono a forte rischio di congelamento, che potrebbe compromettere, questa volta in modo definitivo, la possibilità di riaccensione del rover. Per dare un raffronto oggettivo, le peggiori tempeste del 2007 avevano raggiunto un livello di opacità appena superiore a 5.5, ma questa ha raggiunto un livello pari a 11 il 6 di giugno, il che rende ben chiaro il livello della sfida che Opportunity di trova ad affrontare. In una situazione di semi-spegnimento totale come quella in cui si trova il rover ora, l’orologio di sistema è programmato per accendere il computer di missione periodicamente per controllare il livello della batteria che, se rilevato non sufficiente, mette di nuovo “a riposo” il computer, programmando un successivo controllo. La speranza del controllo missione, quindi, è che ad un certo punto il computer riparta e la missione possa riprendere. Ma se il livello di energia dovesse scendere al di sotto di una certa soglia, allora anche l’orologio di sistema si spegnerebbe: ci sarebbe ancora la possibilità che, una volta che il livello di energia torni ad essere sufficiente, le routine di sistema ripartano per risvegliare il rover. Tuttavia, senza orologio di sistema, Opportunity non saprebbe letteralmente che ora è: in quel caso le routine prevedono che il sistema controlli se il Sole è visibile e in quel caso contatterebbe automaticamente casa. Ma i team di controllo non hanno modo di prevedere se e quando quel momento potrebbe arrivare. Per questo l’orecchio è teso e ogni segnale che dovesse giungere da Opportunity darebbe la speranza che si sta rimettendo in moto. Nel frattempo, il rover deve sopportate le temperature estremamente basse della notte perenne, che mettono a serio rischio la sua componentistica. Il progetto di Opportunity ha incluso otto piccole fonti di calore al plutonio da 1 Watt di potenza proprio per scongiurare la malaugurata ipotesi di danno irreversibile.  Il lato positivo in tutto questo è che la zona di Opportunity sta per entrare nell’estate marziana e le temperature non si prevedono così basse come lo sarebbero in altre stagioni.

La tabella mostra il contributo osservativo dato dalle varie sonde durante la tempesta di sabbia iniziata il 30 maggio 2018 (fonte: NASA/JPL-Caltech)

Questo è senza dubbio il peggior momento per Opportunity e lo è forse anche se visto in prospettiva con tutta la sua vita operativa. Anche se apparentemente indistruttibile, l’anzianità della componentistica e i guasti che si sono progressivamente accumulati rendono questa sfida decisamente peggiore di tutte le altre precedenti. La sua memoria flash non funziona più, due strumenti di bordo si sono oramai spenti e problemi con le due ruote anteriori hanno ormai da tempo fatto in modo che il rover si sposti in retromarcia per la maggior parte del tempo. Eppure nonostante tutti gli “acciacchi”, Opportunity ha continuato a raccogliere preziosissime informazioni scientifiche, superando record dopo record. Il problema è che, così come per Mariner 9, che aveva il grosso vantaggio di guardare dall’alto, tempeste di questo genere possono durare mesi e la parola fine potrebbe essere già scritta nei minacciosi contorni nuvolosi che si osservano dall’orbita. D’altro canto, molti meccanismi atmosferici di Marte non sono ancora completamente noti: durante l’estate nell’emisfero meridionale la luce del sole riscalda le particelle di sabbia sollevandole e innescando correnti ventose che alzano ancora più polvere. Quel vento, il cui meccanismo gli scienziati stanno ancora cercando di comprendere appieno, potrebbe tornare a pulire i pannelli di Opportunity come successo molte altre volte, oppure far continuare la tempesta per un tempo indefinito che potrebbe essergli fatale. L’orecchio teso del pianeta Terra attende segnali e solo il tempo ci dirà se Opportunity si risveglierà per continuare ancora una volta la sua missione.