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Opportunity nella tempesta

Simulazione che rende una idea di come appaiono il cielo e il Sole visti da Opportunity in questi giorni (partendo da sinistra, il valore di opacità assume i valori 1,3,5,7,9,11)
Simulazione che rende una idea di come appaiono il cielo e il Sole visti da Opportunity in questi giorni (partendo da sinistra, il valore di opacità assume i valori 1,3,5,7,9,11) Credits: NASA/JPL

Negli ultimi giorni il veterano dei rover si è trovato in una situazione drammatica mai verificatasi: una densissima tempesta di sabbia ha improvvisamente oscurato il Sole e compromesso la sua capacità di funzionare... sopravviverà?

 Aggiornamento delle 20 (press conference). John Callas ha fatto notare che, quando si sono persi i contatti, il budget energetico di Oppy era sui 22 Whr/giorno. Se si dovesse andare sotto questo livello, già bassissimo, anche il timer a bordo potrebbe resettarsi e il rover andrebbe in modalità "timeless", risvegliandosi solo nel caso in l'energia tornasse a livelli sufficienti; questo complicherebbe naturalmente le operzioni di recupero dell'operatività perchè il rover non saprebbe esattamente quando comunicare con gli orbiter. Una fonte ulteriore di preoccupazione riguarda la temperatura, se all'interno dovesse scendere troppo (sotto i -55°C) il rover subirebbe danni permanenti e potrebbe fare la fine del gemello Spirit; questo è anche il motivo per cui si cerca di tenerlo "tiepido" con delle attività pianificate. Tuttavia, dove si trova Oppy sta iniziando l'estate e la tempesta di polvere dovrebbe impedire che la temperatura scenda troppo; in pratica si dovrebbe rimanere sui -30°C che è un livello abbastanza confortevole. Una osservazione sulle batterie di Oppy, che sono probabilmente le "migliori del sistema solare" poichè hanno ancora l'80% della capacità totale dopo 15 anni di attività e oltre 5000 cicli di carica/scarica!

 Il mondo (almeno quella parte del mondo che si interessa di cose serie!) sta col fiato sospeso per conoscere il destino di Opportunity, un rover venerando che da quasi 15 anni scorazza su Marte affrontando mille difficoltà ma uscendone sempre a testa alta. Questa volta, però, la situazione sembra davvero critica a causa di una tempesta di polvere densa come mai c'è stata in precedenza, perlomeno da quando questa macchina meravigliosa si è posata sulla pianura di Meridiani, nel lontano Febbraio 2004. Questa sera ne sapremo di più grazie a una conferenza stampa della NASA, prevista alle 19:30 ora italiana e che sarà possibile seguire in diretta a questo link (NASA TV), mentre il materiale annesso (slides) sarà reperible qui.

 Ma andiamo per ordine....

 La tempesta di sabbia è un fenomeno che si presenta ogni anno marziano, ma con intensità molto variabile; quella di quest'anno è sicuramente una delle più intense mai osservate sul pianeta rosso. Il 1 Giugno, il bollettino meteo marziano ha lanciato un primo allarme ma all'epoca la tempesta stava ancora formandosi ed era a 1000 km a Nord del rover; del resto non sarebbe stato possibile intervenire poichè ormai era vicino il fine settimana e i comandi delle operazioni da eseguire nei giorni successivi erano già stati inviati a Oppy. I rapporti meteo successivi da parte del team MRO e MARCI confermavano una tempesta persistente con epicentro ancora lontano da Meridiani; nel frattempo, però, il cielo si comincia ad oscurare un pò dappertutto, come dimostrato da queste due riprese fatte a distanza di una settimana dall'altro rover operativo, Curiosity (che si trova sul lato opposto ed è stato interessato solo marginalmente dalla tempesta).

DuststormCurry

Due immagini riprese da Curiosity nella stessa direzione, i giorni 3 e 10 Giugno, e messe a confronto - NASA/JPL-Caltech/MSSS - Processing: M. Di Lorenzo

 L'opacità atmosferica viene misurata con un parametro detto τ (tau) ed esprime in forma logaritmica la frazione di luce solare assorbita dalla polvere (areosol) sospesa nell'atmosfera; in pratica, lo zero corrisponde a un'atmosfera perfettamente trasparente (cosa impossibile), mentre ogni incremento di una unità equivale a una riduzione di un fattore 2,7 ovvero una riduzione di illuminazione del 65% circa. Ebbene, il tau misurato da Opportunity era già salito a 1 domenica 3 giugno per poi impennarsi a 2,1 il giorno successivo; il 6 Giugno (Sol 5105) non è stato possibile effettuare una misura ma si stima che fosse giunto addirittura a 3, ovvero il 95% della luce solare che non raggiungeva il suolo. Ma non era finita qui! Nei giorni successivi si stima che l'opacità nella zona di Opportunity sia giunta a livelli mai visti prima, dell'ordine di 10 o 11, dunque un affievolimento di decine di migliaia di volte nella luce solare; in pratica, è come se fosse quasi notte e le ultime immagini inviate dal rover lo confermano drammaticamente!

 L'incredibile, rapidissima impennata di opacità è mostrata in maniera eloquente nel grafico qui sotto (dove viene chiamata "spessore ottico stagionale"); la curva in verde si riferisce all'anno marziano attuale, mentre la tempesta più violenta misurata in precedenza fu quella del 2007 (curva rossa), che già mise in crisi il rover ma che fu comunque molto meno intensa e decisamente più graduale!  

DuststormOpacity

Andamento dell'opacità nei diversi anni marziani messi a confronto (le ascisse misurano la longitudine solare ovvero la "stagione" marziana). - Credit: NASA/JPL-Caltech/TAMU

 Naturalmente, tutto questo mette a durissima prova l'approvigionamento energetico di Opportunity che, lo ricordiamo, deve fare affidamento esclusivamente sull'energia solare fornita dei pannelli fotovoltaici e accumulata nelle batterie, a differenza del suo cugino più grande Curiosity dotato di generatori al Plutonio. E infatti, il livello di energia quotidianamente accumulata nelle batterie è passato dai 650 Wh del 1 Giugno a soli 133 Wh dell' 8 Giugno, 5 volte meno nel giro di una settimana! Un livello energetico così basso non si era mai registrato in tutta la storia di Opportunity, come conferma il seguente grafico "storico" che ho realizzato partendo dai report settimanali riportati sul sito JPL.

DuststormEnergy

Livelli di energia giornaliera accumulati da Opportunity da quando il dato è disponibile sul sito ufficiale - Data Source : http://mars.jpl.nasa.gov/ - Processing: M. Di Lorenzo

 In risposta a questo drammatico precipitare degli eventi, dapprima gli ingegneri del JPL hanno approntato un piano di attività ridotto al minimo per i giorni 4 e 5 Giugno, all'inizio della settimana scorsa. Giovedi scorso, poi, c'è stata una ulteriore riduzione di consumi, con un piano in cui il rover avrebbe dovuto riattivarsi per breve tempo solo per ricevere altri comandi da terra per poi riaddormentarsi fino al giorno dopo. Si è deciso di continuare con questa strategia fino a che la situazione della tempesta fosse migliorata.

 Purtroppo, ieri gli ingegneri hanno tentato di contattare il rover, ma non hanno avuto risposta. Si ritiene che la carica delle batterie di Opportunity sia scesa sotto i 24 Volt e che il rover abbia inserito la modalità di "guasto a bassa potenza", una condizione in cui tutti i sottosistemi, ad eccezione del timer, sono spenti. Il timer di bordo è programmato per riattivare il computer consentendogli di controllare i livelli di potenza ma, se il risultato è negativo, il computer torna in stand-by. A causa dell'estrema quantità di polvere su Perseverance Valley, gli ingegneri ritengono improbabile che il rover possa ricaricare le batterie, almeno per i prossimi giorni.

 Nel frattempo la tempesta di polvere è giunta a coprire 35 milioni di chilometri quadrati, un quarto della superficie marziana - come mostrato qui sotto.

DuststormMap

Ampia porzione del fotomosaico globale ripreso il 6 Giugno dallo strumento MARCI a bordo dell'orbiter MRO; il pallino blu indica la posizione di Opportunity, completamente ricoperta da un denso strato di nubi di polvere; più a sinistra è possibile riconoscere le strutture dei Valles Marinereis e gli scudi vulcanci di Taris, non interessati dal fenomeno atmosferico. - Credit: NASA/JPL-Caltech/MSSS 

 Ricordiamo che negli ultimi mesi Opportunity è stato impegnato nell'esplorazione di "Perseverance Valley", una sorta di depressione fluviale sul bordo interno del grande cratere Endeavour.

MER route 5076

Le evoluzioni di Opportunity su Marte, a partire dal piccolo cratere "Eagle" in cui è atterrato, passando per la pianura Meridiani fino al bordo occidentale del cratere Endeavour; in basso a destra, il dettaglio degli spostamenti più recenti nella "Perseverance Valley" -   Credit: NASA/JPL/Cornell/Univ. of Arizona - processing: K.Kremer, M. Di Lorenzo

 

https://www.nasa.gov/press-release/nasa-to-hold-media-teleconference-on-martian-dust-storm-mars-opportunity-rover
https://www.jpl.nasa.gov/news/news.php?feature=7155
https://mars.nasa.gov/mer/mission/status.html#opportunity

https://www.jpl.nasa.gov/spaceimages/details.php?id=PIA22521

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Marco Di Lorenzo (DILO)

Sono laureato in Fisica e insegno questa materia nelle scuole superiori; in passato ho lavorato nel campo dei semiconduttori e dei sensori d'immagine. Appassionato di astronautica e astronomia fin da ragazzo, ho continuato a coltivare queste passioni sul web, elaborando e pubblicando numerose immagini insieme al collega Ken Kremer. E naturalmente amo la fantascienza e la fotografia!

Sito web: https://www.facebook.com/marco.lorenzo.58
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