Partita InSight: la sonda NASA fa rotta verso Marte

La sonda NASA InSight è decollata oggi alle 13.05 ora italiana dalla base di Vandenberg in California, marcando la prima volta in cui una missione interplanetaria viene lanciata dalla costa occidentale degli Stati Uniti. Ora è in viaggio verso Marte, sulla cui superficie atterrerà il 26 novembre prossimo.

Arrivata presso la base dell’aeronautica di Vandenberg in California ai primi di marzo, InSight ha speso lì i sue due ultimi mesi sulla Terra tra test e controlli approfonditi richiesti soprattutto dalle criticità riscontrate su alcuni componenti che ne avevano richiesto un ritardo del lancio di ben due anni. Tuttavia, rispetto alla nuova data di lancio fissata più di due anni fa, tutto è andato liscio. La scadenza è stata rispettata al minuto e alle 13:05 di oggi, InSight ha preso la volta dello spazio a bordo di un vettore Atlas V della United Launch Alliance. La sonda è la prima interplanetaria della storia NASA a partire dalla costa occidentale e la prima missione dell’agenzia diretta verso il Pianeta Rosso dal lancio del Mars Science Laboratory Curiosity avvenuto nel novembre del 2011. Se tutto andrà come previsto, InSight arriverà su Marte in meno di sette mesi, atterrando in una pianura appena a nord dell’equatore il 26 novembre di quest’anno.

La traiettoria di InSight verso Marte (fonte: Planetary Society)

L’Atlas V con InSight è rimasto avvolto nella nebbia mattutina (che è elemento ricorrente nei lanci da Vandenberg, specialmente se notturni) fino al momento del lancio. La versione 401 del vettore ha un’ogiva di 4 metri di diametro, nel quale sono stati ospitati InSight e due cubesats denominati MarCO-A e MarCO-B, progettati per essere dimostratori tecnologici con un proprio sistema propulsivo e per fungere da ripetitori per InSight: trasmetteranno infatti a terra i dati della sonda durante la fase di Entry, Descent and Landing. Particolarmente suggestive le fasi del lancio riprese con camera ad infrarossi, specialmente il distacco del primo stadio, che può essere visto nel video disponibile al fondo dell’articolo.

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. Vera e propria sonda “geologica”, InSight monitorerà un ampio spettro di parametri del Pianeta Rosso. Ad esempio la sua temperatura interna, utilizzando un sensore che scenderà al di sotto della superficie di 5 metri. Terremoti endogeni ed eventualmente generati da impatti di meteoriti saranno registrati da un sismometro (Seismic Experiment for Interior Structure, SEIS) 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. SEIS sarà inserito da InSight direttamente nel suolo attraverso il suo braccio robotico, ponendo all’intorno una protezione pensata per limitare le influenze dovute al vento o alle variazioni di temperatura.

Illustrazione del sismometro SEIS (fonte: NASA)

Il sismometro e la sonda termica (nota come HP3, Heat Flow and Physical Properties Package) sono gli strumenti più importanti di InSight, ma ci saranno altre misurazioni condotte da altra strumentazione. Per esempio l’esperimento RISE (Rotation and Interior Structure Experiment) traccerà la posizione di InSight in modo estremamente preciso, con una sensibilità di 0.3 metri di spostamento. Questo permetterà al team preposto di misurare anche minime variazioni nella posizione dell’asse di rotazione marziano, che dovrebbero rivelare informazioni importanti in relazione al nucleo del pianeta, inclusa la stima della sua dimensione. Le analisi dei dati di SEIS e HP3 poi, permetteranno di gettar luce sulla conformazione dell’interno di Marte, inclusa la stima dello spessore della crosta e la struttura e la dinamica del mantello. Saranno informazioni cruciali per gli scienziati, in grado di contribuire alla comprensione della formazione e dell’evoluzione dei pianeti rocciosi del Sistema Solare, inclusa la Terra. Infatti non possiamo risalire a questi dati qui a casa nostra, dal momento che la rotazione del nucleo e del mantello terrestre hanno cancellato queste informazioni molto tempo fa. Nemmeno la Luna aiuta, essendo completamente inattiva dal punto di vista geologico, oltre ad essere di dimensioni più piccole della Terra. Ecco quindi che Marte rappresenta l’optimum, per essere di dimensioni comparabili ma decisamente meno attivo della Terra. Marte ha subito lo stesso identico processo di differenziazione geologica della Terra, ma ad un certo punto, in un periodo compreso tra i 20 e i 50 milioni di anni dopo la sua formazione, si è fermato. Ecco perché InSight è di importanza fondamentale per capire i processi che hanno reso Marte così diverso, pur nella sua sostanziale somiglianza con la Terra.

Illustrazione di come opererà InSight (fonte: NASA)

Il corpo principale di InSight (dal peso di 358 chilogrammi) è basato sul progetto della sonda Phoenix, atterrata su Marte nel 2008 trovando ghiaccio immediatamente sotto la superficie. InSight userà la stessa tecnica di ingresso nell’atmosfera e atterraggio, usando paracaduti e retrorazzi per rallentare la discesa e conseguire un atterraggio morbido e sicuro sulla superficie di Marte. Nessuna Skycrane come quella utilizzata da Curiosity, quindi, data la massa decisamente inferiore a quella del rover. L’avionica di bordo, invece, è stata mutuata da un’altra missione di successo, MAVEN, che è in orbita intorno a Marte dal settembre del 2014. Come sempre, utilizzare l’esperienza e la tecnologia testata per altre missioni è ragione di sicurezza per replicare il successo, ma anche una via per ridurre l’impatto dei costi. Marte di fatto rimane un pianeta ostico per quanto concerne l’atterraggio. Rispetto alla Terra (che ha un’atmosfera densa e sulla quale l’uso dei paracadute è predominante) o alla Luna (dove è invece possibile usare solo retrorazzi), Marte ha un’atmosfera rarefatta e una gravità relativamente elevata che rendono l’entrata in atmosfera e l’atterraggio particolarmente ostici. Ma se c’è una cosa che la NASA ha dimostrato in tempi recenti rispetto a tutte le altre agenzie, è la padronanza della fase EDL (Entry, Descent and Landing) insieme all’inserimento in orbita, con ben 6 missioni di successo in 13 anni: da Mars Odissey nel 2001 a MAVEN nel 2014, passando per ben 3 rover scesi sul suolo marziano, due dei quali ancora operativi.

InSight segna il ritorno alle missioni su Marte costituendo una sorta di antipasto prima delle grandi sfide che saranno costituite dalla seconda parte della missione ExoMars dell’ESA e da Mars 2020, il prossimo rover marziano della NASA.