In elicottero su Marte

Nel 2021, per la prima volta nella storia dell’esplorazione spaziale, un mezzo di trasporto aereo esplorerà la superficie di un corpo celeste diverso dalla Terra. Si tratta di un piccolo elicottero drone, con una massa totale di solo 1,8 kg, ma un’apertura alare superiore al metro, che arriverà assieme al rover Mars 2020 nel cratere Jezero di Marte.

Portare il nostro elicottero in un’atmosfera estremamente tenue è solo una parte della sfida. Per simulare fedelmente il volo su Marte dobbiamo togliere due terzi della gravità terrestre, perché è questa la gravità di Marte.

Teddy Tzanetos, conduttore del test al JPL

Il Jet Propulsion Lab di Pasadena, in California, che si è occupato di progettare e sviluppare l’elicottero, sta realizzando in questi giorni i primi test di volo del modello che effettivamente volerà sul pianeta rosso. Per essere significativi, i test devono essere svolti in condizioni simili a quelle che ci saranno su Marte, cosa estremamente difficile da simulare. Bisogna preparare l’esperimento in una camera a vuoto appositamente adattata, rimuovendo l’ossigeno e l’azoto naturalmente presenti nella nostra atmosfera, immettendo anidride carbonica e portando l’ambiente a una pressione di soli 100 kPa. Oltre a ciò è necessario simulare in qualche modo la minore gravità di Marte, per questo è stato mantenuto costantemente un cavo in tensione durante l’esperimento per contrastare parzialmente la gravità terrestre.

L’esperimento è stato un successo, anche se i numeri potrebbero sembrare irrilevanti a un non addetto ai lavori. L’elicottero ha volato due volte, per un tempo di volo totale di un minuto, a un’altezza di 5 centimetri. Il breve volo ha dimostrato che tutti i componenti reagiscono nel modo desiderato. Precedentemente erano stati effettuati test simili con una copia che non verrà spedita su Marte totalizzando 75 minuti di volo.

L’elicottero sarà alimentato da una batteria ricaricata da un piccolo pannello solare e avrà una potenza di 200 W. Il rotore dovrà girare a 3000 giri al minuto per riuscire a volare, la velocità massima raggiungibile in linea orizzontale sarà di 36 km/h, mentre verso l’alto di 10 km/h. Sarà dotato di una piccola antenna con una portata massima di un chilometro, sarà quindi in grado di comunicare solo con il rover nelle vicinanze.

Questo veicolo ausiliario è solo un dimostratore tecnologico e non trasporta alcun carico scientifico. Lo scopo della NASA è dimostrare la fattibilità dell’esplorazione tramite drone. Sono previsti un massimo di 5 voli su Marte per questo dispositivo compresi tra il sol 60 e il sol 90 della missione principale Mars 2020. In caso di successo, la NASA potrebbe considerare lo sviluppo di una seconda generazione di veivoli, più grande, con un carico utile e un sistema di comunicazione diretta con gli orbiter, quindi indipendente dal rover di appoggio. In futuro, una flotta di mini-droni potrebbe esplorare zone inaccessibili ai rover.