Un rover molto curioso #LegaNerd

Bentornati alla rubrica che porta le ragazze fuori la sera non per provarci, ma per fare astrofotografia.
Curiosità Spaziali!

Questo articolo è dedicato a tutti quelli che hanno versato una lacrimuccia -o sono caduti in depressione- alla notizia della morte di Spirit.
Basta con quei musi lunghi!
Gioite!
Sta partendo Curiosity!

Precursori


Marte è stato visitato da molte sonde.
La prima fu la Mariner 4 che effettuò un fly-by nel 1964. Ma non dobbiamo aspettare tanti anni prima di una missione più di azione.

Le sonde Viking 1 e 2 furono i primi lander ad atterrare con successo sulla superficie del pianeta rosso nel 1976.
Esse erano dei veri laboratori scientifici. Erano dotate di barometri, igrometri, sismografi, fotocamere, gascromatografi, spettrometri di massa, generatori termoelettrici a radioisotopi e un braccio meccanico per la raccolta dei campioni.
Come se non bastasse le due sonde erano accompagnate da due orbiter atti a mappare il pianeta.
Alcune mappature del Programma Viking sono usate ancora oggi, giusto per far capire il successo della missione.
Sono state anche due delle sonde più longeve. Il Viking 1 rimase operativo per ben sei anni, mentre il Viking 2 solo per tre.
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Dopo il Programma Viking molte altre sonde hanno visitato il nostro vicino rosso. No, non sto parlando del vostro vicino di pianerottolo comunista.

Mars Global Surveyor, Mars Odyssey, Mars Express Orbiter, Mars Reconnaissance Orbiter, Mars Pathfinder e il suo rover Sojourner, Phoenix Mars Lander che trovò dell’acqua al di fuori delle calotte polari. E per finire i nostri cari Spirit ed Opportunity.

Detto così sembra che ogni missione lanciata verso Marte si tramuti istantaneamente in un successo.
Ma non è così.

Delle 37 missioni partite verso Marte solo 18 sono arrivate effettivamente sul pianeta.

I lander sovietici Mars 2 e 3 non risposero più al centro di controllo pochi minuti dopo l’atterraggio sul pianeta. Almeno furono i primi lander ad atterrare su Marte, nel 1971.
Altre due sonde russe, le Phobos 1 e 2, fallirono la loro missione. La Phobos 1 probabilmente si è schiantata sul pianeta, la due ha fatto perdere le sue tracce dopo aver scattato qualche immagine della luna maggiore di Marte.

Il Mars Observer della Nasa probabilmente esplose mentre si preparava ad entrare in orbita intorno al pianeta.
Invece non si sa proprio cosa sia successo alla sonda ESA Beagle 2.
Ma come Transformers ci insegna è stata schiacciata da un Decepticon.

Tutti questi fallimenti però spiegano qual è il fascino di Marte.

Marte è tanto vicino quanto misterioso.
Potrebbe essere sempre stato un arido deserto, o forse una volta era un pianeta lussureggiante.
Non lo sappiamo.
Arrivarci è difficile, ma ogni missione che ci riesce è sempre fonte di nuove scoperte.
Una più incredibile dell’altra.

Curiosity


Vi presento il Mars Science Laboratory.
Meglio conosciuto come Curiosity.

Curiosity è il rover di nuova generazione che partirà verso Marte nella finestra di lancio compresa tra il 25 novembre e il 18 dicembre 2011.
Dopo 8 mesi e mezzo di volo raggiungerà il pianeta rosso per poi atterrare nel Cratere Gale.
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Curiosity è un incrocio tra le sonde Viking e Spirit/Opportunity.
Possiede la mobilità di un rover, ma ha anche un insieme di apparecchiature scientifiche da renderlo un vero laboratorio ambulante.
Sarà dotato di camere panoramiche in Hd, spettrometri di massa, laser e a raggi x.
Avrà un rilevatore di neutroni per misurare l’idrogeno, il ghiaccio e l’acqua presenti sulla superficie marziana.
Sul braccio meccanico poi è presente una mini-trivella, per raccogliere i campioni dello spettrometro, e un microscopio -con una risoluzione di 12,5 micrometri per pixel- dotato di lampade led e UV.

Ma sono due le caratteristiche più interessanti del rover.

La prima è la ChemCam.
Si tratta di un sistema Lips, laser induced plasma spectroscopy.
In pratica si tratta di un laser infrarosso che irradia impulsi di 5 ns con lunghezza d’onda pari a 1067 nm. Esso ha una densità di potenza pari a 1 GW/cm2, ma dato che il laser si focalizzerà solo su di una minuscola area la potenza effettiva è pari a 30 mJ.
Questo laser è in grado di vaporizzare un minuscolo campione di roccia fino a 13 metri di distanza dal rover. Il plasma generato da esso verrà poi esaminato da uno spettrometro per determinare la composizione del campione.
Questo strumento renderà più facile il compito del rover.
Invece di effettuare un carotaggio di ogni roccia, con la ChemCam sarà in grado di fare un’analisi preliminare di molti campioni vicini. Per poi scegliere quelli più promettenti per un carotaggio.

La seconda caratteristica importante è il generatore termoelettrico a radioisotopi.
Tutti i rover precedenti si sono sempre affidati ai pannelli solari come fonte di energia.
Ma i pannelli solari si sporcano, e in un pianeta polveroso come Marte non è un eventualità, ma una certezza.
I pannelli solari sono inutili di notte, costringendo il rover a spegnersi di notte.
I pannelli solari di norma non sono sinonimo di missione prolungata.
Spirit ed Opportunity sono una rara eccezione fortunata. Forti venti e i Dust Devils hanno pulito regolarmente i loro pannelli solari.

Curiosity con il suo generatore potrà funzionare 24 ore su 24. Potrà funzionare di notte e durante le tempeste di sabbia.
Ma soprattutto avrà una maggiore riserva di energia. Ciò gli permetterà di essere più veloce, infatti si potrà spostare alla fantasmagorica velocità di 90 m/h.
L’unica domanda è: Quanto durerà il generatore?
Curiosity dovrebbe esplorare il pianeta rosso per circa un anno marziano, che equivale a due anni terrestri. Di certo il generatore non durerà quanto quello delle Viking, ma in teoria il rover potrebbe resistere per ben 4 anni.

Una macchina molto complessa


Se avete visto il video di apertura probabilmente avrete già capito di cosa voglio parlare.

Il sistema di atterraggio è mooooolto complicato.
Una soluzione simile è già stata usata sulle sonde Viking e sul lander Phoenix.
Ma in questi casi il sistema di razzi era montato direttamente su questi lander fissi.

Ma analizziamo tutto il sistema di atterraggio.

Dopo quasi 9 mesi di viaggio il lander, protetto da uno scudo termico, entrerà nell’atmosfera di Marte a una velocità di circa 20000Km/h.
In questa fase userà dei razzi vettori per orientarsi. E se non dovessero bastare potrà sganciare una serie di zavorre.

Il contatto con l’atmosfera rallenterà la sonda, e raggiunta la velocità di Mach 2 si aprirà un paracadute per rallentare ulteriormente la sonda.
Una volta raggiunta una velocità subsonica il rover sgancerà lo scudo termico.
Nel frattempo un radar analizzerà il terreno alla ricerca del miglior punto di atterraggio.

A circa 2Km dal suolo il rover si sgancerà dal paracadute e attiverà il sistema di razzi.
Essi rallenteranno il lander fino a una velocità di circa 1 m/s.

Raggiunta un’altitudine di 60 metri il rover verrà calato con un sistema di cavi lungo 7 metri.
Una volta toccato il suolo verranno sganciati i cavi e la piattaforma dei razzi si allontanerà per schiantarsi in santa pace.

Ok. Un sistema più complicato no?

Sappiamo che il sistema ad airbag è meno preciso e comporta altri rischi. Per esempio Spirit rischiò di rimanere impigliato in un airbag sgonfio.
E sappiamo che la frenata a razzi ha funzionato con le sonde Viking e Phoenix.

Ma ci sono così tante cose che possono andare male.
E se i razzi non dovessero accendersi?
E se i cavi dovessero impigliarsi?
E se il radar non dovesse funzionare?
E se…E se…

Ma questi sono rischi che si devono correre quando si va a visitare un altro pianeta.
La curiosità ha spinto l’uomo anche oltre i confini del mondo.
Curiosity andrà oltre i confini di un altro mondo.

Il rover arriverà su Marte nell’agosto del 2012.
Non ci resta che aspettare un anno.

Only barbarians are not curious about where they come from, how they came to be where they are, where they appear to be going, whether they wish to go there, and if so, why, and if not, why not.
Isaiah Berlin.

Links
Curiosity su Wikipedia: Se volete qualche dettaglio tecnico in più.
Nasa MSL mission website: Sito ufficiale della missione
Curiosity Cam: Una webcam attiva 24/7 puntata sul rover mentre viene ultimato nella sua camera asettica.

[Curiosità Spaziali] è la rubrica di Lega Nerd sulle curiosità e notizie riguardanti spazio e astronomia.

Drugo | SB214 a.k.a. rorscach796

Non dategli da mangiare potrebbe essere carnivoro.
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Astronomia
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mercoledì 3 agosto 2011 - 1:27
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